Dejstva o plutoniju (Pu ali atomska številka 94)

Pluton je element atomske številke 94 s simbolom elementa Pu. Gre za radioaktivno kovino iz serije aktinidov. Čista plutonijeva kovina je srebrno sive barve, v temi pa sveti rdeče, ker je piroforna. To je zbirka dejstev o plutonijevih elementih.

Atomska številka: 94

Simbol: Pu

Atomska teža: 244.0642

Odkritje: G.T. Seaborg, J.W. Kennedy, E. M. McMillan, A. C. Wohl (1940, ZDA). Prvi vzorec plutonija je nastal z bombardiranjem urana na deuteron v ciklotronu na kalifornijski univerzi v Berkeleyju. Iz reakcije nastane neptunij-238, ki razpade s pomočjo beta emisije in tvori plutonij. Medtem ko je bilo odkritje dokumentirano v prispevku Fizični pregled leta 1941 je napoved elementa prestavila šele po koncu svetovne vojne. To je bilo zato, ker se je predvidevalo, da bo plutonij cepljiv in razmeroma enostavno za proizvodnjo in čiščenje s pomočjo počasnega jedrskega reaktorja, ki se napaja z uranom, za proizvodnjo plutonija-239.

Konfiguracija elektronov: [Rn] 5f⁶ 7s²

Izvor besedila: Poimenovan po planetu Pluton.

Izotopi: Obstaja 15 znanih izotopov plutonija. Najpomembnejši izotop je Pu-239 z razpolovno dobo 24.360 let.

Lastnosti: Pluton ima specifično težo 19,84 (sprememba) pri 25 ° C, tališče 641 ° C, vrelišče 3232 ° C, z valenco 3, 4, 5 ali 6. Obstaja šest alotropnih modifikacij z različnimi kristalnimi strukturami in gostotami od 16.00 do 19.86 g / cm³. Kovina ima srebrn videz, ki ob rahlem oksidaciji prevzame rumeno lito. Pluton je kemično reaktivna kovina. Hitro se raztopi v koncentrirani klorovodikovi kislini, perklorna kislina ali hidroiodna kislina, ki tvori Pu³⁺ ion. Pluton ima v ionski raztopini štiri ionska valenčna stanja. Kovina ima jedrsko lastnost, da se zlahka deli z nevtroni. Relativno velik kos plutonija oddaja dovolj energije z razpadom alfa, da je topel na dotik. Večji kosi plutonija oddajajo dovolj toplote, da zavre voda. Pluton je radiološki strup in z njim je treba ravnati previdno. Prav tako je treba sprejeti previdnostne ukrepe, da preprečimo nenamerno nastajanje kritične mase. Pluton je v tekoči raztopini bolj kritičen kot trdna snov. Oblika mase je pomemben dejavnik kritičnosti.

Uporaba: Pluton se uporablja kot eksploziv v jedrskem orožju. Celotna detonacija kilograma plutonija povzroči eksplozijo, enako eksploziji približno 20.000 ton kemičnega eksploziva. En kilogram plutonija ustreza 22 milijonom kilovatnih ur toplotne energije, zato je plutonij pomemben za jedrsko energijo.

Toksičnost: Tudi če ne bi bil radioaktiven, bi bil plutonij strupen kot težka kovina. Pluton se kopiči v kostnem mozgu. Ko element razpade, sprošča alfa, beta in gama sevanje. Tako akutna kot dolgotrajna izpostavljenost lahko povzroči sevalno bolezen, raka in smrt. Vdihani delci lahko povzročijo pljučni rak. Zauženi delci poškodujejo predvsem jetra in okostje. Pluton nima nobene znane biološke vloge v nobenem organizmu.

Viri: Pluton je bil drugi odkrit transuranijev aktinid. Pu-238 so leta 1940 izdelali Seaborg, McMillan, Kennedy in Wahl z bombardiranjem urana. Pluton lahko najdemo v naravnih uranovih rudah v sledovih. Ta plutonij nastaja z obsevanjem naravnega urana z prisotnimi nevtroni. Kovino plutonija lahko pripravimo z redukcijo njegovega trifluorida z zemeljskoalkalijskimi kovinami.

Razvrstitev elementov: Radioaktivna redka zemlja (aktinid)

Gostota (g / cc): 19.84

Tališče (K): 914

Vrelišče (K): 3505

Videz: srebrno bele, radioaktivne kovine

Atomski polmer (pm): 151

Ionski polmer: 93 (+ 4e) 108 (+ 3e)

Fuzijska toplota (kJ / mol): 2.8

Toplota izhlapevanja (kJ / mol): 343.5

Pauling negativna številka: 1.28

Prva ionizirajoča energija (kJ / mol): 491.9

Oksidacijska stanja: 6, 5, 4, 3

Struktura rešetke: Monoklinika

• Emsley, John (2011). Naravni gradniki: Vodnik po elementih A-Z. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Kemija elementov (2. izd.). Butterworth-Heinemann ISBN 978-0-08-037941-8.
• Hammond, C. R. (2004). Elementi, v Priročnik za kemijo in fiziko (81. izd.). CRC pritisnite. ISBN 978-0-8493-0485-9.
• Seaborg, Glenn T. Zgodba o plutoniju. Lawrence Berkeley Laboratory, University of California. LBL-13492, DE82 004551.
• Weast, Robert (1984). CRC, Priročnik za kemijo in fiziko. Boca Raton, Florida: Založba kemične gume. ISBN 0-8493-0464-4.