Plutonium är elementet atomnummer 94 med elementets symbol Pu. Det är en radioaktiv metall i aktinidserien. Ren plutoniummetall är silvergrå i utseende, men den lyser rött i mörkret eftersom den är pyroforisk. Detta är en samling fakta om plutoniumelement.
Plutonium grundläggande fakta
Atomnummer: 94
Symbol: Pu
Atomvikt: 244.0642
Upptäckt: G.T. Seaborg, J.W. Kennedy, E. McMillan, A. C. Wohl (1940, USA). Det första provet av plutonium producerades genom deuteronbombardement av uran i en cyklotron vid University of California i Berkeley. Reaktionen producerade neptunium-238, som förföll genom beta-emission för att bilda plutonium. Medan upptäckten dokumenterades i ett papper som skickades till Fysisk granskning 1941, tillkännagivandet av elementet försenades tills efter andra världskriget avslutades. Detta berodde på att plutonium förutsågs vara klyvbart och relativt lätt att producera och rena med hjälp av en långsam kärnreaktor eldad med uran för att producera plutonium-239.
Elektronkonfiguration: [Rn] 5f6 7s2
Ordet ursprung: Uppkallad efter planeten Pluto.
isotoper: Det finns 15 kända isotoper av plutonium. Isotopen av största vikt är Pu-239, med en halveringstid på 24.360 år.
Egenskaper: Plutonium har en specifik vikt på 19,84 (en modifiering) vid 25 ° C, smältpunkt 641 ° C, kokpunkt 3232 ° C, med en valens av 3, 4, 5 eller 6. Sex allotropa modifieringar finns, med olika kristallina strukturer och tätheter som sträcker sig från 16,00 till 19,86 g / cm3. Metallen har ett silvigt utseende som får en gul gjutning när den oxideras något. Plutonium är ett kemiskt reaktiv metall. Det upplöses lätt i koncentrerad saltsyra, perklorsyra eller hydrojodsyra, bildande Pu3+ Jon. Plutonium uppvisar fyra jonvalensstillstånd i jonlösning. Metallen har den nukleära egenskapen att den lätt kan klyvas med neutroner. En relativt stor bit plutonium avger tillräckligt med energi via alfa-sönderfall för att vara varm vid beröringen. Större plutoniumbitar avger tillräckligt med värme för att koka vatten. Plutonium är ett radiologiskt gift och måste hanteras med försiktighet. Det är också viktigt att vidta försiktighetsåtgärder för att förhindra oavsiktlig bildning av kritisk massa. Det är mer troligt att plutonium blir kritiskt i flytande lösning än som ett fast ämne. Massans form är en viktig faktor för kritik.
användningsområden: Plutonium används som sprängämne i kärnvapen. Den fullständiga detonationen av ett kilogram plutonium ger en explosion som är lika stor som den som produceras av cirka 20 000 ton kemiskt explosiv. Ett kilo plutonium motsvarar 22 miljoner kilowattimmar värmeenergi, så plutonium är viktigt för kärnkraften.
Giftighet: Även om det inte var radioaktivt, skulle plutonium vara giftigt som tungmetall. Plutonium samlas i benmärgen. När elementet avtar släpper det alfa-, beta- och gammastrålning. Både akut och långvarig exponering kan leda till strålningssjukdom, cancer och död. Inandade partiklar kan orsaka lungcancer. Insatt partiklar skadar främst levern och skelettet. Plutonium tjänar ingen känd biologisk roll i någon organisme.
källor: Plutonium var den andra transuranaktiniden som upptäcktes. Pu-238 producerades av Seaborg, McMillan, Kennedy och Wahl 1940 av deuteron bombardement av uran. Plutonium finns i spårmängd i naturliga uranmalmer. Detta plutonium bildas genom bestrålning av naturligt uran av de neutroner som finns. Plutoniummetall kan framställas genom reduktion av dess trifluorid med jordalkalimetaller.
Elementklassificering: Radioaktiv sällsynt jord (aktinid)
Plutonium fysiska data
Densitet (g / cc): 19.84
Smältpunkt (K): 914
Kokpunkt (K): 3505
Utseende: silvervit, radioaktiv metall
Atom radie (Pm): 151
Jonisk radie: 93 (+ 4e) 108 (+ 3e)
Fusion Heat (KJ / mol): 2.8
Indunstningsvärme (kJ / mol): 343.5
Pauling Negativity Number: 1.28
Första joniseringsenergin (kJ / mol): 491.9
Oxidationsstater: 6, 5, 4, 3
Gitterstruktur: mono
källor
- Emsley, John (2011). Naturens byggstenar: En A-Z-guide till elementen. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementens kemi (2: a upplagan). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Hammond, C. R. (2004). Elementen, i Handbok för kemi och fysik (81: e upplagan). CRC-tryck. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- Seaborg, Glenn T. Plutonium-berättelsen. Lawrence Berkeley Laboratory, University of California. LBL-13492, DE82 004551.
- Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. ISBN 0-8493-0464-4.