Pluton

Pluton (Pu) – promieniotwórczy pierwiastek chemiczny z szeregu aktynoidów układu okresowego, o liczbie atomowej 94. Jest najważniejszym pierwiastkiem transuranowym ze względu na jego zastosowanie jako paliwa w niektórych typach reaktorów jądrowych oraz jako składnika broni jądrowej. Pluton jest srebrzystym metalem, który w powietrzu przybiera żółty nalot.

Britannica Quiz

118 Names and Symbols of the Periodic Table Quiz

Układ okresowy składa się ze 118 pierwiastków. Jak dobrze znasz ich symbole? W tym quizie pokażemy Ci wszystkie 118 symboli chemicznych i będziesz musiał wybrać nazwę pierwiastka chemicznego, który każdy z nich reprezentuje.

Pierwiastek ten został po raz pierwszy wykryty (1941) jako izotop plutonu-238 przez amerykańskich chemików Glenna T. Seaborg, Joseph W. Kennedy i Arthur C. Wahl, którzy wyprodukowali go poprzez bombardowanie deuteronami uranu-238 w 152-cm (60-calowym) cyklotronie w Berkeley w Kalifornii. Pierwiastek został nazwany na cześć ówczesnej planety Pluton. Ślady plutonu zostały później znalezione w rudach uranu, gdzie nie jest pierwotny, ale naturalnie produkowane przez napromieniowanie neutronami.

Wszystkie izotopy plutonu są radioaktywne. Najważniejszy jest pluton-239, ponieważ jest rozszczepialny, ma stosunkowo długi okres połowicznego zaniku (24 110 lat) i może być łatwo produkowany w dużych ilościach w reaktorach powielających przez napromieniowanie neutronami obfitego, ale nierozszczepialnego uranu-238. Przy obchodzeniu się z materiałami w ilościach przekraczających 300 gramów (2/3 lb) należy uwzględnić masę krytyczną (ilość, która spontanicznie wybuchnie po połączeniu). Masa krytyczna plutonu-239 jest tylko w przybliżeniu jedną trzecią masy uranu-235.

Pluton i wszystkie pierwiastki o wyższej liczbie atomowej są truciznami radiologicznymi z powodu dużej szybkości emisji alfa i ich specyficznej absorpcji w szpiku kostnym. Maksymalna ilość plutonu-239, która może być utrzymywana w nieskończoność u osoby dorosłej bez znaczących obrażeń, wynosi 0,008 mikrokurii (co odpowiada 0,13 mikrograma). Dłużej żyjące izotopy pluton-242 i pluton-244 są cenne w badaniach chemicznych i metalurgicznych. Pluton-238 jest izotopem emitującym promieniowanie alfa, który emituje znikomą ilość promieni gamma; może być produkowany w celu wykorzystania jego ciepła rozpadu promieniotwórczego do zasilania urządzeń termoelektrycznych i termionowych, które są małe, lekkie i długowieczne (okres połowicznego zaniku plutonu-238 wynosi 87,7 lat). Moc wytwarzana z rozpadu alfa plutonu-238 (około 0,5 wata na gram) została wykorzystana do zapewnienia energii elektrycznej w statkach kosmicznych (radioizotopowe generatory termoelektryczne) oraz do dostarczenia ciepła do akumulatorów w statkach kosmicznych, takich jak łazik Curiosity.

Pluton wykazuje sześć form różniących się strukturą krystaliczną i gęstością (alotropów); forma alfa istnieje w temperaturze pokojowej. Ma najwyższą oporność elektryczną spośród wszystkich pierwiastków metalicznych (145 mikrohm-centymetrów). Chemicznie reaktywny, rozpuszcza się w kwasach i może występować w czterech stanach utlenienia jako jony o charakterystycznej barwie w roztworze wodnym: Pu3+, niebieskawo-lawendowy; Pu4+, żółto-brązowy; PuO2+, różowy; PuO22+, żółty lub różowo-pomarańczowy; i Pu7+, zielony. Przygotowano bardzo wiele związków plutonu, często zaczynając od dwutlenku (PuO2), pierwszego związku jakiegokolwiek syntetycznego pierwiastka, który został wyodrębniony w czystej postaci i w ilościach ważących (1942).

.