Химия - Плутоний - Нахождение в природе

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

В урановых рудах в результате захвата нейтронов ядрами урана образуется нептуний, продуктом β-распада которого и является природный плутоний-239. Однако плутоний образуется в таких микроскопических количествах, что о его добыче из урановых руд не может быть и речи.

Природный плутоний образуется благодаря следующей ядерной реакции:

По этой же реакции плутоний-239 синтезируется в промышленных масштабах.

Незначительные количества по крайней мере двух последних изотопов плутония могут быть найдены в природе. В среднем, содержание Pu примерно в 400 тыс. раз меньше, чем у радия. Малые количества плутония-239 — триллионная доля — и продукты распада могут быть найдены в урановых рудах, например, в природном ядерном реакторе  в Окло , Габон. Этот «природный ядерный реактор» считается единственным в мире, в котором в настоящее время происходит образование актиноидов и их продуктов деления в геосфере. Благодаря масс-спектрометрическим измерениям было установлено наличие плутония-244 в докембрийском бастнезите.

Отношение плутония к урану, разработка руд которого планируется на 2013 год в шахте Cigar Lake , составляет примерно от 2,4×10 до 44×10 . Однако даже плутоний-244 находится в меньших количествах в природе, имея период полураспада 80 млн лет. Эти малые количества плутония-239 получаются следующим способом: в редких случаях уран-238 испытывает спонтанное деление, и в ходе этого процесса ядро испускает один или два свободных нейтрона с некоторой кинетической энергией. Когда один из этих нейтронов сталкивается с ядром урана-238, то образуется уран-239. Имея очень малый период полураспада, уран-239 распадается на нептуний-239, и потом этот изотоп превращается в плутоний-239.

Поскольку относительно долгоживущий изотоп плутоний-240 находится в цепочке распада плутония-244, то его распад имеет место быть, однако это происходит очень редко. Очень небольшие количества плутония-238 относятся к весьма редкому двойному бета-распаду материнского изотопа — урана-238, который был найден в урановых рудах. В 1948 г. плутоний был впервые выделен из урановой смоляной руды Г. Т. Сиборгом и М. Перлманом.

Минимальные количества плутония гипотетически могут находится в человеческом организме, учитывая что было проведено около 550-ти ядерных испытаний так или иначе связанных с плутонием. Большинство подводных и воздушных ядерных испытаний было прекращено благодаря договору о запрещении ядерных испытаний, который был подписан в 1963 году и ратифицирован СССР, США, Великобританией и другими государствами. Некоторые государства продолжили ядерные испытания.

Именно потому, что плутоний-239 был синтезирован специально для ядерных испытаний, на сегодняшний день он является самым распространённым и часто используемым синтезированным нуклидом из всех изотопов плутония.

Просмотров: 26806

<<< Платина

Подгруппа бора >>>