Fluutooniumi faktid (Pu või aatomnumber 94)

Plutoonium on elemendi aatomnumber 94 elemendi sümboliga Pu. See on radioaktiivne metall aktiniidide sarjas. Puhas plutooniummetall on välimuselt hõbehall, kuid helendab pimedas punaselt, kuna on pürofoorne. See on faktsioon plutooniumi elementide kohta.

Aatomnumber: 94

Sümbol: Pu

Aatommass: 244.0642

Avastus: G.T. Seaborg, J.W. Kennedy, E. M. McMillan, A. C. Wohl (1940, Ameerika Ühendriigid). Esimene plutooniumi proov valmistati Berkeley osariigis California ülikoolis asuvas tsüklotronis uraani deuteroonpommitamisega. Reaktsiooni käigus tekkis neptuunium-238, mis beetaemissiooni teel lagunes, moodustades plutooniumi. Kuigi avastus dokumenteeriti paberile, mis saadeti Füüsiline ülevaade aastal 1941 lükati elemendi väljakuulutamine edasi pärast II maailmasõja lõppu. Selle põhjuseks oli see, et ennustati, et plutoonium on lõhustuv ning seda on suhteliselt lihtne toota ja puhastada, kasutades plutoonium-239 saamiseks uraaniga töötavat aeglast tuumareaktorit.

Elektroni konfiguratsioon: [Rn] 5f⁶ 7 s²

Sõna päritolu: Nimeks planeet Pluuto.

Isotoobid: Plutooniumi teada on 15 isotoopi. Suurima tähtsusega isotoop on Pu-239, selle poolestusaeg on 24 360 aastat.

Omadused: Plutooniumi erikaal on 19 ° C (modifikatsioon) temperatuuril 25 ° C, sulamistemperatuur 641 ° C, keemispunkt 3232 ° C, valentsiga 3, 4, 5 või 6. On olemas kuus allotroopset modifikatsiooni, erinevate kristallstruktuuride ja tihedusega vahemikus 16.00 kuni 19.86 g / cm³. Metallil on hõbedane välimus, mis võtab kergelt oksüdeerudes kollase kuju. Plutoonium on keemiliselt reaktiivne metall. See lahustub kergesti kontsentreeritud soolhappes, perkloorhape või vesinikjodiidhape, moodustades Pu³⁺ ioon. Plutooniumil on ioonsetes lahustes neli ioonse valentsusega olekut. Selle metalli tuumaomadus on kergesti neutronitega lõhustuv. Suhteliselt suur plutooniumi tükk eraldab alfa lagunemise kaudu piisavalt energiat, et see oleks puudutus. Suuremad plutooniumi tükid eraldavad piisavalt vett keemiseni. Plutoonium on radioloogiline mürk ja seda tuleb käsitseda ettevaatlikult. Samuti on oluline võtta ettevaatusabinõud kriitilise massi tahtmatu moodustumise vältimiseks. Plutoonium muutub vedelas lahuses kriitiliseks pigem kui tahke aine. Massi kuju on oluline kriitilisuse tegur.

Kasutusalad: Plutooniumi kasutatakse tuumarelvades lõhkeainena. Kilogrammi plutooniumi täielik detoneerimine põhjustab plahvatuse, mis on võrdne umbes 20 000 tonni keemilise lõhkeaine tekitatud plahvatusega. Üks kilogramm plutooniumi võrdub 22 miljoni kilovatt-tunni soojusenergiaga, seega on plutoonium oluline tuumaenergia jaoks.

Toksilisus: Isegi kui see ei oleks radioaktiivne, oleks plutoonium mürgine Heavy metal. Plutoonium koguneb luuüdis. Elemendi lagunemisel vabastab see alfa-, beeta- ja gammakiirgust. Nii äge kui ka pikaajaline kokkupuude võivad põhjustada kiiritushaigust, vähki ja surma. Sissehingatud osakesed võivad põhjustada kopsuvähki. Allaneelatud osakesed kahjustavad peamiselt maksa ja luustikku. Plutooniumil puudub teadaolev bioloogiline roll üheski organismis.

Allikad: Plutoonium oli teine ​​avastatud transuraanium aktiniid. Pu-238 tootis Seaborg, McMillan, Kennedy ja Wahl 1940. aastal uraani deuteronipommitamisega. Looduslike uraanimaakide mikroobides võib leida plutooniumi. See plutoonium moodustub loodusliku uraani kiiritamisel olemasolevate neutronite poolt. Plutooniumi metalli saab valmistada selle trifluoriidi redutseerimisel leelismuldmetallidega.

Elementide klassifikatsioon: Radioaktiivne haruldased muldmetallid (aktiniidid)

Tihedus (g / cm3): 19.84

Sulamispunkt (K): 914

Keemispunkt (K): 3505

Välimus: hõbevalge, radioaktiivne metall

Aatomraadius (pm): 151

Ioonraadius: 93 (+ 4e) 108 (+ 3e)

Termotuumasüntees (kJ / mol): 2.8

Aurustumissoojus (kJ / mol): 343.5

Paulingu negatiivsuse arv: 1.28

Esimene ioniseeriv energia (kJ / mol): 491.9

Oksüdeerumisseisundid: 6, 5, 4, 3

Võre struktuur: Monokliinik

• Emsley, John (2011). Looduse ehitusplokid: elementide A-Z juhend. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementide keemia (2. väljaanne). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Hammond, C R. (2004). Elemendid, sisse Keemia ja füüsika käsiraamat (81. väljaanne). CRC ajakirjandus. ISBN 978-0-8493-0485-9.
• Seaborg, Glenn T. Plutooniumi lugu. California ülikooli Lawrence Berkeley labor. LBL-13492, DE82 004551.
• Weast, Robert (1984). CRC, keemia ja füüsika käsiraamat. Boca Raton, Florida: Keemilise Kummi Ettevõtte Kirjastus. ISBN 0-8493-0464-4.