Химия - Плутоний

01 марта 2011


Оглавление:
1. Плутоний
2. История
3. Свойства
4. Нахождение в природе
5. Изотопы
6. Сплавы
7. Меры предосторожности
8. Методы отделения
9. Применение
10. Плутоний в художественных произведениях



Внешний вид простого вещества Свойства атома Имя, символ, номер

Плутоний, 94

Тип группы

Актиноиды

Группа, период, блок

7, 3, f

Атомная масса

244,0642 а. е. м.

Электронная конфигурация

5f 7s

Радиус атома

162 пм

Химические свойства Радиус Ван-дер-Ваальса

200 пм

Радиус иона

Pu: 100 пм,
Pu: 86 пм,
Pu: 74 пм,
Pu: 71 пм

Электроотрицательность

1,28

Электродный потенциал

Pu←Pu −1,25 В,
Pu←Pu −2,0 В,
Pu←Pu −1,2 В

Степени окисления

2, 3, 4, 5, 6, 7

Энергия ионизации

584,7 кДж/моль

Термодинамические свойства простого вещества Термодинамическая фаза

Металл

Плотность

19,84 г/см³

Температура плавления

639,7 °C; 912 K; 1182 °F

Температура кипения

3235 °C; 3507 K; 5855 °F

Теплота плавления

2,8 кДж/моль

Теплота испарения

343,5 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

32,77 Дж/

Молярный объём

12,12 см³/моль

Давление насыщенного пара 

P	1	10	100	1 000	10 000	100 000
при T	1756	1953	2198	2511	2926	3499

Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки

Моноклинная

Параметры решётки

a=6,183 Å
b=4,822 Å
c=10,963 Å
β=101,8° Å

Температура Дебая

162 K

Прочие характеристики Теплопроводность

6,74 Вт/

Скорость звука

2260 м/с

Плутоний — тяжёлый хрупкий радиоактивный металл серебристо-белого цвета. В периодической таблице располагается в семействе актиноидов.

Для элемента характерны существенно отличающиеся от остальных элементов структурные и физико-химические свойства. Плутоний имеет семь аллотропных модификаций при определённых температурах и диапазонах давления: α, β, γ, δ, δ', ε и ζ. Может принимать степени окисления от +2 до +7, основными считаются +4, +5, +6. Плотность варьируется от 19,8 до 15,9 г/см³.

Стабильных изотопов не имеет. «Природными» изотопами плутония считаются самый долгоживущий изотоп из всех трансурановых элементов Pu и Pu . В природе находится преимущественно в виде диоксида, который в воде еще менее растворим, чем песок. Нахождение элемента в природе настолько мало, что его добыча нецелесообразна.

Широко используется в производстве ядерного оружия, ядерного топлива для атомных реакторов гражданского и исследовательского назначения и в качестве источника энергии для космических аппаратов.

Второй после нептуния искусственный элемент, полученный в микрограммовых количествах в конце 1940 г. в виде изотопа Pu . Первый искусственный химический элемент, производство которого началось в промышленных масштабах. В первой ядерной бомбе в мире, созданной и испытанной в 1945 году в США, использовался плутониевый заряд. Того же типа была и первая бомба, испытанная СССР в 1949 году. Соответственно США, а затем и СССР были первыми странами, освоившими его получение.

Производство плутония очень затратное. Один грамм плутония-238 стоил 1000 долларов США, в наше время ~4000, а один килограмм — миллион. Для получения плутония применяется как обогащенный, так и природный уран. Общее количество плутония, хранящегося в мире во всевозможных формах, оценивалось в 2003 г. в 1239 т.

В таблице приведены основные свойства для α-плутония. Данная аллотропическая модификация является основной для плутония при комнатной температуре и нормальном давлении.

Номера CAS:

• 7440-07-5 для плутония неспецифического состава,
• 13981-16-3 для Pu,
• 15117-48-3 для Pu,
• 14119-33-6 для Pu русск..

Просмотров: 26831

<<< Платина

Подгруппа бора >>>