Плутоний

Плутоний(Pu)
Атомный номер 94
Внешний вид серебристо-белый
радиоактивный металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
244,0642 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 151 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
491,9(5,10) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Rn] 5f6 7s2
Химические свойства
Ковалентный радиус n/a пм
Радиус иона (+4e) 93 (+3e) 108 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,28
Электродный потенциал Pu←Pu4+ -1,25В
Pu←Pu3+ -2,0В
Pu←Pu2+ -1,2В
Степени окисления 6, 5, 4, 3
Термодинамические свойства
Плотность 19,84 г/см³
Удельная теплоёмкость n/a Дж/(K·моль)
Теплопроводность (6,7) Вт/(м·K)
Температура плавления 914 K
Теплота плавления 2,8 кДж/моль
Температура кипения 3505 K
Теплота испарения 343,5 кДж/моль
Молярный объём n/a см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки моноклинная
Период решётки n/a Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K

Плуто́ний — радиоактивный химический элемент группы актиноидов, широко использовавшийся в производстве ядерного оружия (т. н. «оружейный плутоний»), а также в качестве ядерного топлива для атомных реакторов гражданского и исследовательского назначения. Первый искусственный элемент, полученный в доступных для взвешивания количествах (1942 г.).

В таблице справа приведены основные свойства α-Pu — основной аллотропической модификации плутония при комнатной температуре и нормальном давлении.

Содержание

История

Изотоп плутония 238Pu впервые искусственно получен 23.02.1941 года группой американских ученых во главе с Г. Сиборгом путем облучения ядер урана дейтронами. Замечательно, что только после искусственного получения плутоний был обнаружен в природе: в ничтожно малых количествах 239Pu обычно содержится в урановых рудах как продукт радиоактивного превращения урана.

Нахождение в природе

В урановых рудах в результате захвата нейтронов (например, нейтронов из космического излучения) ядрами урана образуется нептуний (239Np), продуктом β-распада которого и является природный плутоний-239. Однако плутоний образуется в таких микроскопических количествах (0,4—15 частей Pu на 1012 частей U), что о его добыче из урановых руд не может быть и речи.

Особенности физических свойств

Аллотропические модификации плутония (δ-Pu и η-Pu) обладают интересным свойством: при нагревании плутоний не расширяется, как большинство металлов, а сжимается, то есть их плотность возрастает с ростом температуры (см. иллюстрацию из БСЭ). Получены изотопы плутония с массовыми числами 232—246. Среди продуктов взрыва ядерных бомб обнаружены 247Pu и 255Pu

Происхождение названия

В 1930 году астрономический мир был взбудоражен замечательной новостью: открыта новая планета, о существовании которой давно говорил Персиваль Ловелл, астроном, математик и автор фантастических очерков о жизни на Марсе. На основе многолетних наблюдений за движениями Урана и Нептуна Ловелл пришел к заключению, что за Нептуном в солнечной системе должна быть еще одна, девятая планета, отстоящая от Солнца в сорок раз дальше, чем Земля. Эта планета, элементы, орбиты которой Ловелл рассчитал еще в 1915 году, и была обнаружена на фотографических снимках, полученных 21, 23 и 29 января 1930 г. Астрономом К. Томбоц в обсерватории Флагстафф (США). Планету назвали Плутоном. По имени этой планеты, расположенной в солнечной системе за Нептуном, был назван плутонием 94-й элемент, искусственно полученный в конце 1940 г. из ядер атомов урана группой американских ученых во главе с Г. Сиборгом.


Применение

Плутоний образуется в атомных реакторах при расщеплении урана. Сложнейший процесс выделения плутония из смеси был освоен в США в небывало короткий срок с единственной целью — изготовить атомную бомбу. Первая плутониевая бомба изготовлена в США. 9 августа 1945 года она была сброшена с самолета B-29 на мирное население японского города Нагасаки. Ее взрыв привел к гибели десятков тысяч людей, к сотням тысяч тяжелых увечий.


Биологическая роль

Плутоний высокотоксичен; ПДК для 239Pu в открытых водоемах и воздухе рабочих помещений составляет соответственно 81,4 и 3,3*10−5 Бк/л.

См. также

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home