Плутоний (Pu) —радиоактивный химический элемент, получаемый искусственным путем. Атомный номер — 94, атомная масса — 244. В периодической таблице расположен в семействе актиноидов.
Содержание плутония в природе настолько мало, что его добыча считается бесполезной. Поэтому элемент получают в ядерных реакторах, где скорость его образования в миллиарды раз выше.
Когда и кем был открыт?
В 1940 году Г. Сиборг с группой американских радиохимиков во время облучения ядер урана обнаружили излучатель альфа-частиц, ранее неизвестный науке. В результате этой реакции получился нептуний, который благодаря последующему бета-распаду превратился в плутоний-238. Спустя полгода, в 1941 году путем облучения нейтронами солей урана, американцам удалось получить 239-й изотоп нового элемента.
В дальнейшем элемент назвали «плутоний» в честь планеты Плутон, которая, в свою очередь, взяла название от имени греческого бога.
В СССР плутоний также был объектом исследований. Советский плутоний начали получать на первом графитовом реакторе А1, который находился в городе Челябинск-65 (в настоящее время Озерск). Сейчас этот реактор демонтирован.
В то время информацию об открытии плутония даже не опубликовали в научных журналах, так как элемент был стратегически важным. В США и СССР все исследования с этим металлом были строго засекречены.
Интересный факт, что в природе этот элемент обнаружили уже после искусственного получения.
Основные свойства плутония
Цвет плутония — ярко-серебристый, однако на воздухе окисляется и становится бронзовым, зеленым или тускло-черным. Иногда может стать оливковым или желтым.
Плохо проводит тепло и электричество. При температуре нагрева от 310 до 480°С сжимается, что не свойственно металлам. Температура плавления достаточная низкая — 640°C. Кипит при 3228°C.
Элемент имеет 7 аллотропных модификаций в зависимости от температуры и диапазона давления.
Изотопы
Существует около 20 изотопов плутония с массовым числом от 228 до 247, все из них радиоактивны. Наиболее долгий период полураспада у 244Рu — более 80 миллионов лет. Самый широко используемый изотоп — 239Рu. Период его полураспада 24360 лет.
Где применяется плутоний?
- Плутоний используется в производстве ядерного оружия, а также служит ядерным топливом.
- Оксиды плутония применяются в качестве источника энергии для космической техники.
- Плутоний-239 может использоваться как источник атомной энергии. При ядерной реакции количество нейтронов у него выше, чем у урана-235. Однако, производство плутония требует больших затрат.
- Сплавы плутония используют в изготовлении топливных элементов.
- «Сверхчистый» плутоний используется в ядерном оружии США.
