Išči

    Plutonij

    Plutonij, 94Pu
    Dve svetleči kroglici plutonija, približno 3 cm premera
    Plutonij
    IzgovarjavaIPA: [plutónij]
    Alotropiglej Alotropi plutonija
    Videzsrebrno bel, na zraku postane temno siv
    Masno število[244]
    Plutonij v periodnem sistemu
    Vodik Helij
    Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon
    Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon
    Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton
    Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon
    Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal (element) Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon
    Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson
    Sm

    Pu

    (Uqo)
    neptunijplutonijamericij
    Vrstno število (Z)94
    Skupinan/a
    Periodaperioda 7
    Blok  blok f
    Razporeditev elektronov[Rn] 5f6 7s2
    Razporeditev elektronov po lupini2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
    Fizikalne lastnosti
    Faza snovi pri STPtrdnina
    Tališče639,4 °C
    Vrelišče3228 °C
    Gostota (blizu s.t.)19.85 (239Pu)[1] g/cm3
    v tekočem stanju (pri TT)16,63 g/cm3
    Talilna toplota2,82 kJ/mol
    Izparilna toplota333,5 kJ/mol
    Toplotna kapaciteta35,5 J/(mol·K)
    Parni tlak
    P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
    pri T (°C) 1.483 1.680 1.925 2.238 2.653 3.226
    Lastnosti atoma
    Oksidacijska stanja+2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 (amfoterni oksid)
    ElektronegativnostPaulingova lestvica: 1,28
    Ionizacijske energije
    • 1.: 584,7 kJ/mol
    Atomski polmerempirično: 159 pm
    Kovalentni polmer187±1 pm
    Barvne črte v spektralnem obsegu
    Spektralne črte plutonija
    Druge lastnosti
    Pojavljanje v naraviiz razpada
    Kristalna strukturamonoklinska
    Monoclinic kristalna struktura za plutonij
    Hitrost zvoka2260 m/s
    Temperaturni raztezek46,7 µm/(m⋅K) (pri 25 °C)
    Toplotna prevodnost6,74 W/(m⋅K)
    Električna upornost1,460 µΩ⋅m (pri 0 °C)
    Magnetna ureditevparamagnetik
    Youngov modul96 GPa
    Strižni modul43 GPa
    Poissonovo razmerje0,21
    Številka CAS7440-07-5
    Zgodovina
    Poimenovanjepo pritlikavem planetu Plutonu, ki je poimenovan po bogu podzemja Plutonu
    OdkritjeGlenn T. Seaborg, Arthur Wahl, Joseph W. Kennedy, Edwin McMillan (1940–1941)
    Najpomembnejši izotopi plutonija
    Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt
    238Pu sled 87,74 y SF
    α 234U
    239Pu sled 2,41×104 y SF
    α 235U
    240Pu sled 6500 y SF
    α 236U
    241Pu sint. 14 y β 241Am
    SF
    242Pu sint. 3,73×105 y SF
    α 238U
    244Pu sled 8,08×107 y α 240U
    SF
    Kategorija Kategorija: Plutonij
    · pogovor · · | reference

    Plutónij je radioaktiven kovinski kemični element, ki ima v periodnem sistemu simbol Pu in atomsko število 94. Njegova atomska teža je 244,06, gostota je 19.800 kg/m³. Uporablja se v večini sodobnih jedrskih orožij. Najpomembnejši izotop plutonija je 239Pu z razpolovno dobo 24.200 let. Plutonij pridobivamo v jedrskih reaktorjih, kjer jedro urana (238U) zajame nevtron in nastane nestabilni uranov izotop, ki po hitrem beta razpadu-razpad) predide v razmeroma stabilni plutonij 239. Z zaporednim zajetjem nadaljnjih nevtronov nastanejo drugi transuranski elementi, vključno z izotopi plutonija z višjo atomsko maso.

    Za izdelavo atomskih bomb je zelo primeren plutonij 239Pu, ki je ceplijiv in ga je razmeroma lahko pridobivati v ustreznih produkcijskih ali dvonamenskih jedrskih reaktorjih. Za izdelavo plutonijske atomske bombe zadostuje že manj kot 10 kg kovine, minimalno celo le 4,4 kg, kar gre v kroglo s premerom manj kot 10 cm; nekaj več prostora pa zavzame celotni mehanizem atomske bombe.

    238Pu ima razpolovni čas 88 let in se uporablja na vesoljskih sondah kot gorivo za RTG - Termoelektrični generator.

    Vsebina

    Pridobivanje plutonija

    Plutonij nastane ob izpostavitvi uranovega izotopa 238U nevtronskemu sevanju. Uranovo jedro absorbira nevtron in nastane jedro 239Pu. Ob nadaljnji izpostavljenosti nevtronom iz 239Pu nastanejo še plutonijevi izotopi 240Pu, 241Pu in 242Pu. Plutonij nastaja tudi v jedrskih reaktorjih za proizvodnjo električne energije. Z cepitvijo enega kilograma 235U nastane približno 30% plutonija, ki se potem cepi in prispeva približno tretjino skupne moči reaktorja in tako zmanjša potrebe po novem gorivu. Pri hitrih oplodnih reaktorjih pa se generira več plutonija, za kilogram porabljenega jedrskega goriva se generira 1-1,3 kg plutonija. Pri tej reakciji dobimo več fisilnega materiala kot ga porabimo - zato oznaka oplodni reaktorji. Ko bo začelo primanjkovati 235U, bo ta nova tehnologija omogočila izkoriščanje 238U - osiromašenega urana, ki ga je več kot stokrat več kot 235U.

    Če se plutonij namerava uporabiti za izdelavo jedrskega orožja (najbolj pogosta uporaba), mora vsebovati vsaj 93 % 239Pu. Prisotnost izotopa 240Pu mora biti za uporabo v jedrskem orožju čim manjša, saj je slednji močan vir nevtronov, ki otežijo pravilno delovanje jedrskega orožja. Da bi se izognili večji prisotnosti 240Pu, in s tem dragi in zapleteni separaciji izotopov, je uranove palice potrebno pogosto menjati.

    Glej tudi

    Sklici

    1. Calculated from the atomic weight and the atomic volume. The unit cell, containing 16 atoms, has a volume of 319.96 cubic Å, according to Siegfried S. Hecker (2000). "Plutonium and its alloys: from atoms to microstructure" (PDF). Los Alamos Science. 26: 331.. This gives a density for 239Pu of (1,66053906660×10−24g/dalton×239,0521634 daltons/atom×16 atoms/unit cell)/(319,96 Å3/unit cell × 10−24cc/Å3) ali 19,85 g/cc.

    Zunanje povezave