Плутони

Чөлөөт нэвтэрхий толь — Википедиагаас
Харайх: Удирдах, Хайлт
Шинж чанар
Plutonium3.jpg
'
Ерөнхий
Нэр, тэмдэг, атомын дугаар Плутони, Pu, 94
Цуваа Актиноид
Бүлэг, үе, блок Ac, 7, f
Гадаад байдал мөнгөлөг металл
CAS дугаар 7440-07-5
Дэлхийн гадаргад эзлэх хэмжээ 2 · 10−16 ppm[1]
Атомын шинж чанар [2]
Атом масс 244,0642 u
Атомын радиус (тооцоолсон) 151 () пм
Ковалент радиус 187 пм
Электрон бүтэц [Rn] 5f6 7s2
1. Ионжилтын энерги 584,7 кЖ/моль
Физикийн шинж чанар [2]
Бодисын төлөв хатуу
Талстын полиморфизм 6
Талст бүтэц моноклин
Нягт 19,816 г/см3
Соронзон чанар Парасоронзон (Χm = 6,2 · 10−4)[3]
Хайлах цэг 912,5 K (639,4 °C)
Буцлах цэг 3509 K (3230 °C)
Молийн эзлэхүүн 12,29 · 10−6 м3/моль
Ууршилтын дулаан 325 кЖ/моль
Хайлах дулаан 11,48[1] кЖ/моль
Дууны хурд 2260 м/сек 293,15 K-д
Хувийн дулаан шингээлт 130 Ж/(кг · К)
Цахилгаан дамжуулалт 6,8 · 105 A/(В · м)
Дулаан дамжуулалт 6,74[1] Вт/(м · К)
Химийн шинж чанар [2]
Исэлдэлтийн төлөв байдал +3, +4, +5, +6, (+7)
Хэвийн потенциал −2,031 В
(Pu3+ + 3 e → Pu)
Цахилгаан сөрөг чанар 1,28 (Паулын скала)
Изотопууд
Изотоп БДТ t1/2 ЗТ ЗЭэВ) ЗБ
236Pu {син.} 2,86 a α 5,867 232U
237Pu {син.} 45,2 d ε 0,220 237Np
α (0,0042 %) 5,748 233U
238Pu {син.} 87,7 a α 5,593 234U
өз (1,9 · 10−7 %)
239Pu {син.} 24.110 a α 5,245 235U
өз (3 · 10−10 %)
240Pu {син.} 6564 a α 5,256 236U
өз (5,7 · 10−6 %)
241Pu {син.} 14,35 a β 0,021 241Am
α (0,0025 %) 5,14 237U
өз (2 · 10−14 %)
242Pu {син.} 375.000 a α 4,984 238U
өз (0,00055 %)
243Pu {син.} 4,956 h β 0,579 243Am
244Pu 100 % 8,0 · 107 a α (99,88 %) 4,666 240U
өз (0,12 %)
Өөр бусад изотопуудыг үзэх: Изотопуудын жагсаалт
Аюулгүй байдлын заавар
GHS-Аюулын тэмдэг [4]
Зэрэглэл алга
АТ-фразын жагсаалт H: дээш үзэх
P: дээш үзэх
Цацраг идэвхт задрал
Цацраг идэвхт элемент

Цацраг идэвхт элемент
Боломжит ба хэрэглэх байдлыг харгалзан аль болох СИ-системийн нэгжүүдийг хэрэглэсэн болно.
Хэрэв ямар нэгэн тайлбар байхгүй бол дээр өгөгдсөн утгууд хэвийн нөхцлийн утгууд болно.

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.[5] 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.[6]

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. П-238-ийг ихэнх сансрын хөлөгийн Радиоизитоп цөмийн цахилгаан үүсгүүрийн түлшинд ашигладаг. 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).

Цахим холбоос[засварлах | edit source]

Wiktionary
Wiktionary: Плутони – Энэ үгийг тайлбар толиос харна уу
 Commons: Плутони – Викимедиа дуу дүрсний сан

Эшлэл[засварлах | edit source]

  1. 1.0 1.1 1.2 Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3, S. 469–476.
  2. Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Plutonium) entnommen.
  3. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Magnetic Susceptibility of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-145. Die Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert. Die Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  4. In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden. Die Radioaktivität gehört nicht zu den einzustufenden Eigenschaften. Genaueres über Gefährlichkeit und Sicherheit von Plutonium findet man in den Abschnitten Toxizität und Sicherheitshinweise.
  5. (1971) "Detection of Plutonium-244 in Nature". Nature 234 (5325): 132–134. DOI:10.1038/234132a0.
  6. "Contaminated Water Escaping Nuclear Plant, Japanese Regulator Warns". The New York Times.