ネプツニウム系列（ねぷつにうむけいれつ、英: Neptunium series）は、ネプツニウム237からタリウム205までの崩壊過程のことである。ネプツニウム系列に属する核種の質量数はnを整数とすると4n+1で表すことができるので4n+1系列ともいう。親核種であるネプツニウム237の半減期が200万年程度しかなく子孫核種の半減期はそれよりも短いため、ネプツニウム系列の同位体は最終系列核種のビスマス209とタリウム205を除いて、ほとんど現存していない。そのため、自然界で確認できる他の3つの崩壊系列に対して発見が遅れ、「ミッシング･シリーズ」と呼ばれていたが、1947年にプルトニウム241を起点とする崩壊系列として発見された。因みに自然界に於いては、ウラン鉱の中から極微量のネプツニウム237が核種崩壊の際の副産物としてしばしば発見されるため、わずかながら自然界に於いても確認されている。
崩壊系列表
下表ではネプツニウム237の親核種に当たる同位体群も含まれている（プルトニウム241から始まっている）。
ネプツニウム系列
| 核種 | 崩壊モード | 半減期 | DE/MeV | 娘核種 |
|---|---|---|---|---|
| 241Pu | β- 99.9975 % α 0.0025 % | 14.4 年 | 0.021 5.14 | 241Am 237U |
| 241Am | α | 432.2 年 | 5.638 | 237Np |
| (237U) | β | 6.75 日 | 0.519 | 237Np |
| 237Np | α | 2.144×106 年 | 4.959 | 233Pa |
| 233Pa | β- | 26.967 日 | 0.571 | 233U |
| 233U | α | 1.592×105 年 | 4.909 | 229Th |
| 229Th | α | 7,880 年 | 5.168 | 225Ra |
| (225Ra) | β- | 14.9 日 | 0.357 | 225Ac |
| (225Ac) | α | 10.0 日 | 5.935 | 221Fr |
| (221Fr) | α 99.9 % β- 0.1 % | 4.9 分 | 6.458 0.312 | 217At 221Ra |
| (221Ra) | α | 28.0 秒 | 6.886 | 217Rn |
| (217At) | α 99.99 % β- 0.01 % | 32.3 ミリ秒 | 7.202 0.740 | 213Bi 217Rn |
| (217Rn) | α | 0.54 ミリ秒 | 7.889 | 213Po |
| (213Bi) | β- 97.91 % α 2.09 % | 45.49 分 | 1.426 5.982 | 213Po 209Tl |
| (213Po) | α | 4.2 ミリ秒 | 8.537 | 209Pb |
| (209Tl) | β- | 2.20 分 | 3.980 | 209Pb |
| (209Pb) | β- | 3.253 時間 | 0.644 | 209Bi |
| 209Bi | α | 1.9×1019 年 | 3.137[1] | 205Tl |
| 205Tl | － | 安定 | － | － |