Plutoniu

Plutoniu (Pu), element chimic radioactiv din seria actinoidă a tabelului periodic, cu numărul atomic 94. Este cel mai important element transuranic datorită utilizării sale ca și combustibil în anumite tipuri de reactoare nucleare și ca ingredient în armele nucleare. Plutoniul este un metal argintiu care capătă în aer o tentă galbenă.

Britannica Quiz

118 Names and Symbols of the Periodic Table Quiz

Tabloul periodic este alcătuit din 118 elemente. Cât de bine cunoașteți simbolurile acestora? În acest test ți se vor arăta toate cele 118 simboluri chimice și va trebui să alegi numele elementului chimic pe care îl reprezintă fiecare dintre ele.

Elementul a fost detectat pentru prima dată (1941) ca izotop plutoniu-238 de către chimiștii americani Glenn T. Seaborg, Joseph W. Kennedy și Arthur C. Wahl, care l-au produs prin bombardarea cu deuteroni a uraniului-238 în ciclotronul de 152 cm (60 inch) de la Berkeley, California. Elementul a fost denumit după planeta Pluto de atunci. Urme de plutoniu au fost găsite ulterior în minereurile de uraniu, unde nu este primitiv, ci produs în mod natural prin iradiere cu neutroni.

Toți izotopii plutoniului sunt radioactivi. Cel mai important este plutoniul 239, deoarece este fisionabil, are un timp de înjumătățire relativ lung (24.110 ani) și poate fi produs cu ușurință în cantități mari în reactoarele de reproducere prin iradierea cu neutroni a uraniului 238 abundent, dar nefisibil. Masa critică (cantitatea care va exploda spontan atunci când este adunată) trebuie luată în considerare atunci când se manipulează cantități mai mari de 300 de grame (2/3 lb). Masa critică a plutoniului-239 este de numai aproximativ o treime din cea a uraniului-235.

Plutoniul și toate elementele cu număr atomic mai mare sunt otrăvuri radiologice din cauza ratei ridicate de emisie alfa și a absorbției lor specifice în măduva osoasă. Cantitatea maximă de plutoniu-239 care poate fi menținută pe termen nedeterminat la un adult fără leziuni semnificative este de 0,008 microcurie (egală cu 0,13 micrograme ). Izotopii cu durată de viață mai lungă plutoniu-242 și plutoniu-244 sunt valoroși în cercetarea chimică și metalurgică. Plutoniul-238 este un izotop emițător de radiații alfa care emite o cantitate neglijabilă de raze gamma; acesta poate fi fabricat pentru a valorifica căldura sa de dezintegrare radioactivă pentru a opera dispozitive termoelectrice și termoionice care sunt mici, ușoare și cu durată de viață lungă (timpul de înjumătățire al plutoniului-238 este de 87,7 ani). Puterea produsă de dezintegrarea alfa a plutoniului-238 (aproximativ 0,5 watt pe gram) a fost folosită pentru a furniza energie electrică navelor spațiale (generatoare termoelectrice cu radioizotopi ) și pentru a furniza căldură pentru bateriile din navele spațiale, cum ar fi în roverul Curiosity.

Plutoniul prezintă șase forme care diferă prin structura cristalină și densitate (alotropii); forma alfa există la temperatura camerei. Are cea mai mare rezistivitate electrică dintre toate elementele metalice (145 microhm-centimetri). Reactiv din punct de vedere chimic, se dizolvă în acizi și poate exista în patru stări de oxidare sub formă de ioni de culoare caracteristică în soluție apoasă: Pu3+, albastru-levănțică; Pu4+, galben-maroniu; PuO2+, roz; PuO22+, galben sau roz-portocaliu; și Pu7+, verde. S-au preparat foarte mulți compuși ai plutoniului, adesea pornind de la dioxid (PuO2), primul compus al oricărui element sintetic care a fost separat în formă pură și în cantități ponderabile (1942).

.