Plutonijs

Plutonijs
94	2; 8; 24; 32; 18; 8; 2
	Pu; [244] g/mol
	[Rn]5f67s2
	; Plutonija paraugi un kvēlojoša plutonija-238 kapsula radioizotopu termoģeneratorā
Oksidēšanas pakāpes	+3, +4, +5, +6, +7
Elektronegativitāte	1,36
Blīvums	19 816 kg/m3
Kušanas temperatūra	912,5 K (639,4 °C)
Viršanas temperatūra	3501 K (3228 °C)

Plutonijs ir ķīmiskais elements ar simbolu Pu un atomskaitli 94. Tīrs plutonijs ir sudrabbalts, radioaktīvs metāls. Plutonijs ir mākslīgi iegūts elements (izņemot vienu izotopu ²⁴⁴Pu, kurš dabā nelielos daudzumos ir atrasts urāna rūdā). Rūpnieciski plutoniju atomreaktoros ražo no urāna. Savienojumos plutonija oksidēšanas pakāpes ir +3, +4, +5, +6, +7, bet visbiežāk plutonijs ir četrvērtīgs.

Vēsture

1934. gadā Enriko Fermi un zinātnieku komanda no Romas Universitātes ziņoja, ka ir atklājuši jaunu ķīmisko elementu, kura kārtas numurs ir 94. Fermi to nosauca par hesperiju (latīņu: hesperium). Patiesībā tas bija bārija, kriptona un dažu citu elementu maisījums.

1940. gada 14. decembrī Kalifornijas Universitātes zinātnieki Glenns Sīborgs (Glenn Seaborg), Edvīns Makmillans (Edwin McMillan), Džozefs V. Kenedijs (Joseph W. Kennedy) un Arturs Vals (Arthur Wahl) ciklotronā ar deitēriju bombardēja urānu–238. Viņi izolēja jaunu ķīmisko elementu. 1941. gada 23. februārī tas tika identificēts.

Plutonijs ir nosaukts par godu Saules sistēmas planētai Plutonam (tajā laikā Plutonu uzskatīja par pilnvērtīgu planētu). Jaunatklātais elements ir nākamais elements periodiskajā tabulā aiz neptūnija. Arī Saules sistēmā Plutons bija nākamā planēta aiz Neptūna.

Izotopi

Attīrīta ieroču plutonija gredzens. Tas ir 11 cm diametrā un sver 5,3 kg. Šāda forma novērš patvaļīgas kodolu dalīšanās sākšanos

Visi plutonija izotopi ir radioaktīvi. Svarīgākie trīs plutonija izotopi: ²³⁸Pu, ²³⁹Pu un ²⁴⁴Pu. No tiem stabilākais ir ²⁴⁴Pu, kura pussabrukšanas periods ir 80,8 miljoni gadu. Tieši tāpēc šis izotops vēl ir atrodams dabā, jo kopš Zemes izveidošanās vēl nav paspējis sabrukt viss šī izotopa daudzums.^[1] Dabā plutonijs izotopa ²⁴⁴Pu formā nelielos daudzumos ir sastopams urāna rūdā, kur tā koncentrācija ir dažas daļiņas no triljona.

Visi pārējie izotopi ir mākslīgi radīti. Ir zināmi vēl 17 mākslīgi plutonija izotopi, kuru masas skaitlis ir no 228 līdz 247.

Izmantošana

Plutonijam ir dažādi pielietojumi. Plutoniju-238 lieto radioizotopu termoelektroģeneratoros elektrības ieguvei nepieejamās vietās.

Plutonijs-239 ir viens no trijiem skaldmateriāliem, ko var lietot kodolieročos (pārējie divi ir urāns-235 un urāns-233). Šo plutonija izotopu iegūst brīderu reaktoros, kur tas veidojas, urānu-238 bombardējot ar ātrajiem neitroniem.^[2]