Plutonium is elementatoomnummer 94 met elementensymbool Pu. Het is een radioactief metaal in de actinideserie. Zuiver plutoniummetaal heeft een zilvergrijze uitstraling, maar het gloeit rood in het donker omdat het pyrofoor is. Dit is een verzameling feiten over plutoniumelementen.
Plutonium basisfeiten
Atoomnummer: 94
Symbool: Pu
Atoomgewicht: 244.0642
Ontdekking: G.T. Seaborg, J.W. Kennedy, E.M. McMillan, A.C. Wohl (1940, Verenigde Staten). Het eerste monster plutonium werd geproduceerd door deuteronbombardement op uranium in een cyclotron aan de Universiteit van Californië in Berkeley. De reactie produceerde neptunium-238, dat verviel via beta-emissie om plutonium te vormen. Terwijl de ontdekking werd gedocumenteerd in een paper gestuurd naar Fysieke beoordeling in 1941 werd de aankondiging van het element uitgesteld tot na het einde van de Tweede Wereldoorlog. Dit kwam omdat voorspeld werd dat plutonium splijtbaar was en relatief eenvoudig te produceren en te zuiveren met behulp van een langzame kernreactor gevoed met uranium om plutonium-239 te produceren.
Elektronen configuratie: [Rn] 5f6 7s2
Woord oorsprong: Vernoemd naar de planeet Pluto.
Isotopen: Er zijn 15 bekende isotopen van plutonium. De isotoop van het grootste belang is Pu-239, met een halfwaardetijd van 24.360 jaar.
Eigendommen: Plutonium heeft een soortelijk gewicht van 19,84 (een modificatie) bij 25 ° C, smeltpunt van 641 ° C, kookpunt van 3232 ° C, met een valentie van 3, 4, 5 of 6. Er bestaan zes allotrope modificaties, met verschillende kristallijne structuren en dichtheden variërend van 16,00 tot 19,86 g / cm3. Het metaal heeft een zilverachtig uiterlijk dat een gele tint aanneemt wanneer het enigszins wordt geoxideerd. Plutonium is chemisch reactief metaal. Het lost gemakkelijk op in geconcentreerd zoutzuur, perchloorzuur of joodwaterstofzuur, waarbij de Pu wordt gevormd3+ ion. Plutonium vertoont vier ionische valenties in ionische oplossing. Het metaal heeft de nucleaire eigenschap dat het gemakkelijk splijtbaar is met neutronen. Een relatief groot stuk plutonium geeft voldoende energie af via alfa-verval om warm aan te raken. Grotere stukken plutonium geven voldoende warmte af om water te koken. Plutonium is een radiologisch gif en moet met zorg worden behandeld. Het is ook belangrijk om voorzorgsmaatregelen te nemen om de onbedoelde vorming van kritische massa te voorkomen. Plutonium wordt eerder kritisch in vloeibare oplossing dan als een vaste stof. De vorm van de massa is een belangrijke factor voor kriticiteit.
Toepassingen: Plutonium wordt gebruikt als een explosief in kernwapens. De volledige ontploffing van een kilogram plutonium veroorzaakt een explosie die gelijk is aan die van ongeveer 20.000 ton chemisch explosief. Eén kilogram plutonium komt overeen met 22 miljoen kilowattuur warmte-energie, dus plutonium is belangrijk voor kernenergie.
Toxiciteit: Zelfs als het niet radioactief was, zou plutonium giftig zijn als een zwaar metaal. Plutonium hoopt zich op in het beenmerg. Terwijl het element vervalt, geeft het alfa-, bèta- en gammastraling af. Zowel acute als langdurige blootstelling kan leiden tot stralingsziekte, kanker en overlijden. Geïnhaleerde deeltjes kunnen longkanker veroorzaken. Ingeslikte deeltjes beschadigen voornamelijk de lever en het skelet. Plutonium heeft geen bekende biologische rol in enig organisme.
Bronnen: Plutonium was het tweede transuraniumactinide dat werd ontdekt. Pu-238 werd geproduceerd door Seaborg, McMillan, Kennedy en Wahl in 1940 door deuteron bombardement van uranium. Plutonium kan in sporenhoeveelheid worden gevonden in natuurlijk uraniumerts. Dit plutonium wordt gevormd door bestraling van natuurlijk uranium door de aanwezige neutronen. Plutoniummetaal kan worden bereid door reductie van zijn trifluoride met aardalkalimetalen.
Elementclassificatie: Radioactieve zeldzame aarde (Actinide)
Fysische gegevens van plutonium
Dichtheid (g / cc): 19.84
Smeltpunt (K): 914
Kookpunt (K): 3505
Uiterlijk: zilverachtig, radioactief metaal
Atoomradius (p.m): 151
Ionische straal: 93 (+ 4e) 108 (+ 3e)
Fusion Heat (kJ / mol): 2.8
Verdampingswarmte (kJ / mol): 343.5
Pauling Negativity Number: 1.28
Eerste ioniserende energie (kJ / mol): 491.9
Oxidatiestaten: 6, 5, 4, 3
Rasterstructuur: Monokliniek
Bronnen
- Emsley, John (2011). De bouwstenen van de natuur: een AZ-gids voor de elementen. Oxford Universiteit krant. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie van de elementen (2e editie). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Hammond, C. R. (2004). De elementenin Handbook of Chemistry and Physics (81e editie). CRC-pers. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- Seaborg, Glenn T. Het Plutonium-verhaal. Lawrence Berkeley Laboratory, Universiteit van Californië. 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.