Fakti par plutoniju (Pu vai atomu skaitlis 94)

Plutonijs ir elementa atomu skaitlis 94 ar elementa simbolu Pu. Tas ir radioaktīvs metāls aktinīdu sērijā. Tīrs plutonija metāls ir sudrabaini pelēks, bet tumsā tas mirdz sarkanā krāsā, jo tas ir piroforisks. Šis ir plutonija elementa faktu apkopojums.

Atomu skaitlis: 94

Simbols: Pu

Atomsvars: 244.0642

Atklājums: G.T. Sīborga, Dž. Kenedijs, E. M. Makmilans, A. C. Wohls (1940, Amerikas Savienotās Valstis). Pirmais plutonija paraugs tika iegūts, deuteronam bombardējot urānu ciklotronā Kalifornijas universitātē Bērklijā. Reakcijas rezultātā radās neptūns-238, kas beta izdalīšanās rezultātā sadalījās, veidojot plutoniju. Kamēr atklājums tika dokumentēts dokumentā, kas nosūtīts uz Fiziskā pārbaude 1941. gadā elementa paziņošana tika atlikta, līdz beidzās Otrais pasaules karš. Tas notika tāpēc, ka tika prognozēts, ka plutonijs ir skaldāms un samērā viegli ražojams un attīrošs, izmantojot lēnu kodolreaktoru, kas darbināts ar urānu, lai iegūtu plutoniju-239.

Elektronu konfigurācija: [Rn] 5f⁶ 7s²

Vārda izcelsme: Nosaukts uz planētas Plutons.

Izotopi: Ir zināmi 15 plutonija izotopi. Vislielākais izotops ir Pu-239, kura pussabrukšanas periods ir 24 360 gadu.

Īpašības: Plutonija īpatnējais svars ir 19,84 (modifikācija) 25 ° C temperatūrā, kušanas temperatūra 641 ° C, viršanas temperatūra 3232 ° C, ar valentu 3, 4, 5 vai 6. Pastāv sešas allotropās modifikācijas ar dažādu kristālisko struktūru un blīvumu no 16.00 līdz 19.86 g / cm.³. Metālam ir sudrabains izskats, kas nedaudz oksidējoties iegūst dzeltenu lējumu. Plutonijs ir ķīmiski reaktīvs metāls. Tas viegli izšķīst koncentrētā sālsskābē, perhlorskābe vai hidrogēnskābe, veidojot Pu³⁺ jonu. Plutonija jonu šķīdumā ir četri jonu valences stāvokļi. Metālam ir kodolīpašums, ka tas ir viegli dalāms ar neitroniem. Salīdzinoši liels plutonija gabals izdala pietiekami daudz enerģijas caur alfa sadalīšanos, lai būtu silts uz tausti. Lielāki plutonija gabali izdala pietiekamu siltumu, lai vārītos ūdenī. Plutonijs ir radioloģiska inde, un ar to jārīkojas uzmanīgi. Ir svarīgi arī ievērot piesardzības pasākumus, lai novērstu nejaušu kritiskās masas veidošanos. Plutonijs šķidrā šķīdumā, visticamāk, kļūst kritisks, nevis kā ciets. Masas forma ir svarīgs kritiskuma faktors.

Lietojumi: Plutonijs tiek izmantots kā sprāgstviela kodolieročos. Pilnīga kilograma plutonija detonācija rada sprādzienu, kas vienāds ar aptuveni 20 000 tonnu ķīmisko sprāgstvielu radīto sprādzienu. Viens kilograms plutonija ir līdzvērtīgs 22 miljoniem kilovatstundu siltumenerģijas, tāpēc plutonijs ir svarīgs kodolenerģijai.

Toksicitāte: Pat ja tas nebūtu radioaktīvs, plutonijs būtu toksisks smagais metāls. Plutonijs uzkrājas kaulu smadzenēs. Elementam sadaloties, tas atbrīvo alfa, beta un gamma starojumu. Gan akūta, gan ilgstoša iedarbība var izraisīt slimības, radiācijas, vēzi un nāvi. Ieelpotās daļiņas var izraisīt plaušu vēzi. Iekļautas daļiņas galvenokārt bojā aknas un skeletu. Plutonijs nevienā organismā nezina bioloģisko lomu.

Avoti: Plutonijs bija otrais atklātais transurāna aktinīds. Pu-238 1940. gadā ražoja Sīborga, Makmilans, Kenedijs un Vāls, detonējot urānu. Plutonijs nelielā daudzumā var atrast dabiskajās urāna rūdās. Šo plutoniju veido dabiskā urāna apstarošana ar neitroniem, kas atrodas. Plutonija metālu var pagatavot, reducējot tā trifluorīdu ar sārmzemju metāliem.

Elementu klasifikācija: Radioaktīvie retzemi (aktinīds)

Blīvums (g / cc): 19.84

Kušanas punkts (K): 914

Vārīšanās punkts (K): 3505

Izskats: sudrabaini balts, radioaktīvs metāls

Atomu rādiuss (pm): 151

Joniskais rādiuss: 93 (+ 4e) 108 (+ 3e)

Kausēšanas karstums (kJ / mol): 2.8

Iztvaikošanas siltums (kJ / mol): 343.5

Neitralitātes skaitlis Pauling: 1.28

Pirmā jonizējošā enerģija (kJ / mol): 491.9

Oksidācijas stāvokļi: 6, 5, 4, 3

Režģa struktūra: Monoklinika

• Emslijs, Džons (2011). Dabas celtniecības bloki: A-Z ceļvedis elementiem. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
• Grīnvuds, Normens N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementu ķīmija (2. izd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Hammond, C. R. (2004). Elementi, iekšā Ķīmijas un fizikas rokasgrāmata (81. izd.). CRC prese. ISBN 978-0-8493-0485-9.
• Jūborga, Glenn T. Stāsts par plutoniju. Lawrence Berkeley laboratorija, Kalifornijas universitāte. LBL-13492, DE82 004551.
• Weast, Robert (1984). CRC, Ķīmijas un fizikas rokasgrāmata. Boka Ratona, Florida: Ķīmiskās gumijas uzņēmuma izdevniecība. ISBN 0-8493-0464-4.