Плутони

Чөлөөт нэвтэрхий толь, Википедиагаас
Харайх: Удирдах, Хайлт
Плутони (Pu)
Атомын дугаар 94
Атом масс (244) г/моль
Өнгө
Электрон байгуулалт [Rn] 5f6 7s2
Бүрхүүл дэх
электроны тоо
2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
Физик шинж чанар
Бодисын төлөв Хатуу
Нягт 19.816 г/см³
Хайлах температур (639.4 °C) 912.5 K
Буцлах температур (3228 °C) 3505 K
Хайлалтын хувийн дулаан 2.82 кЖ/моль
Ууршилтын хувийн дулаан 333.5 кЖ/моль
Дулаан багтаамж 35.5 кЖ/(моль·K)
Атомын шинж чанар
Оронт торны бүтэц
(Сингони)
Моноклиник
Исэлдэлтийн зэрэг 7, 6, 5, 4, 3
(Амфотерийн хүчил)
Ионжих энерги
(эхний электроноор)
584.7 кЖ/моль
Атомын радиус 159 пм
Ковалентийн радиус 187±1 пм

Плутони (англ. Plutonium) нь химийн тэмдэглэгээ Pu, атомын дугаар 94 бүхий транс-уран, цацраг идэвхт химийн элемент юм. Мөнгөлөг цагаан өнгөтэй актинид металл бөгөөд агаарт гарч исэлдэхдээ өнгөө алдаж, бүүдийдэг. Уг элемент нь ердийн байдалдаа зургаан аллотропи, дөрвөн исэлдлийн байдал үзүүлдэг. Нүүрстөрөгч, галогенууд, азот болон цахиуртай урвалд ордог. Нойтон агаарт гарвал хүчил, гидрид үүсгэж, эзэлхүүн нь 70% томорч, бутарна, уг нунтаг нь өөрөө гал авалцах чанартай. Цацраг идэвхийн хордлого нь чөмөгөнд нөлөөлдөг. Иймээс плутонитой харьцах нь маш аюултай юм.

Плутони нь дэлхий бүрэлдэх үеэс байсан хамгийн хүнд элемент бөгөөд хамгийн тогтвортой изотопи болох плутони-244-ийн хагас задралын хугацаа ойролцоогоор 80 сая жил байдгаас ийн дүгнэж болно.[1] Реакторуудад цөм задрах урвал явагдах үед плутони нь дайвар бүтээгдэхүн болж гарч ирнэ: Урвалаар чөлөөлөгдсөн зарим нейтрон нь уран-238-н цөмийг плутонийнх болгон хувиргадаг.[2]

Плутонийн хамгийн чухал изотопи бол хагас задралын хугацаа нь 24,100 жил байдаг плутони-239 юм. Плутони-239 нь цөмийн зэвсэг хийхэд өргөн хэрэглэгддэг. Плутони-239 болон 241 нь задрамтгай цөмтэй бөгөөд тэдгээрийн атомыг нейтроноор бөмбөгдөхөд хуваагдаж, энерги, гамма цацраг, нэмэлт нейтронууд ялгаруулдаг. Тэдгээр нейтрон нь цөмийн гинжин урвад үүсгэх чадвартай тул цөмийн зэвсэг, цөмийн реакторт ашиглагддаг байна.

Плутони 238 дотроосоо үүсэх альфа цацрагийнхаа халуунд улайссан байгаа нь

Плутони-238-ын хагас задралын хугацаа 88 жил байх бөгөөд альфа бөөм ялгаруулна. Энэ нь зарим сансрын хөлөгт ашиглагддаг радиоизотопи дулааны цахилгаан үүсгүүрийн дулааны эх үүсвэр болдог. Плутонийн изотопиудыг ялгаж авахад үнэтэй бөгөөд тохиромжгүй байдаг тул тодорхой изотопиудыг зөвхөн тусгай зориулалтын реакторуудад л үйлдвэрлэдэг.

Плутонийг анх 1940 онд Гленн Т. Сиборг, Эдвин Макмиллан нараар удирдуулсан Беркли дэх Калифорнийн Их Сургуулийн эрдэмтдийн баг уран-238хүнд устөрөгчөөр бөмбөгдөн гаргаж авчээ. Гэхдээ хожим байгалиас плутонийн ул мөр олдсон. Плутонийг тодорхой зорилгоор ашиглаж эхэлсэн нь дэлхийн хоёрдугаар дайны үеэр хэрэгжсэн Манхаттан төсөл байсан бөгөөд уг төслөөр анхны атомын бөмбөгийг бий болгосон билээ. Плутони-239-р хийгдсэн анхны цөмийн туршилт "Тринити" 1945 оны 7-р сард явагдаж, хоёр дахь бөмбөг болох "Тарган эр" (Fat Man) 1945 оны 8-р сард Японы Нагасаки хотын дээрээс унаж хотыг үнсэн товрог болгосон. Дайны дараа ч плутонитой холбоотой цацраг идэвхийн хүний биед үзүүлэх нөлөөллийн судалгаанууд иргэдийн зөвшөөрөлгүйгээр явагдаж, осол, хөнөөлд хүргэж байсан удаатай. Атомын цахилгаан станцын плутонийн хаягдал болон Хүйтэн дайны үед баригдсан цөмийн зэвсгийг аюулгүй болгох явдал нь цөмийн зэвсэг үл дэлгэрүүлэх болон байгаль орчинтой холбоотой эмзэг асуудал юм. Байгаль дахь плутонийн бусад эх үүсвэр нь газар доорх цөмийн туршилтуудын дэлбэрэлтээс үүдэлтэй (одоо хориотой).

Эшлэл[засварлах]