פלוטוניום

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש


שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי

פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

פלוטוניום
אמריציום - פלוטוניום - נפטוניום
Sm
Pu
Ubh
   
 
94
Pu
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 94
סמל כימי Pu
סדרה כימית אקטינידים
מראה
אפור-לבן מתכתי
Plutonium3.jpg
תכונות אטומיות
משקל אטומי 244.06 u
רדיוס ואן דר ואלס אין מידע pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
תכונות פיזיקליות
צפיפות 19816 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 3503.15K (3230°C)
נקודת התכה 912.55K (639.4°C)
לחץ אדים 1Pa ב-1756K
מהירות הקול 2260 מטר לשנייה ב-193K
שונות
אלקטרושליליות 1.28
קיבול חום סגולי 146.694 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 0.666 106/m·Ω
מוליכות חום 6.74 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 584.7 kJ/mol

פְּלוּטוֹנְיוּם (Plutonium) הוא יסוד כימי מתכתי רדיואקטיבי מסדרת האקטינידים, שסמלו הכימי Pu ומספרו האטומי 94. זהו היסוד הטרנס־אורני השני.

הפלוטוניום הוא תוצר לוואי של תהליך ביקוע גרעיני המתרחש בכורים גרעיניים מסוימים ובחלק מפצצות הביקוע הגרעיני, אולם קיים גם באופן טבעי, בכמויות מזעריות. קרוי על שם כוכב הלכת הננסי פלוטו.

כל האיזוטופים של היסוד רדיואקטיבים, ורובם גם פולטים קרינת אלפא חלשה יחסית.

היסטוריה

כמויות זעירות של פלוטוניום נמצאות בעפרת אורניום, והן תוצר של תהליכי ביקוע טבעיים של האורניום. אולם רובו המכריע של הפלוטוניום על פני כדור הארץ נוצר בידי האדם, בכורים ובפצצות, והוא אף התגלה לראשונה כתוצר מעבדתי: הוא נוצר בשנת 1941 באוניברסיטת קליפורניה בברקלי על־ידי גלן סיבורג, ג'וסף ו. קנדי, אדווארד מתיסון מקמילן וארתור ק. וואל כאשר ארבעת המדענים הפציצו 238U בדאוטריום במאיץ חלקיקים. מההפצצה נוצר 238Np בעל זמן מחצית חיים 2.1 ימים. לאחר כמה ימים דעך הנפטוניום והפך ל־238Pu תוך פליטת קרינת בטא.

התגלית לא נחשפה עד לשנת 1946 מטעמים ביטחוניים, בשל העובדה שפלוטוניום שימש לבניית פצצת איש שמן שהוטלה על נגסאקי במלחמת העולם השנייה.

בשנת 1942, זיהו סיבורג ומ. ל. פרלמן פלוטוניום בעפרת אורניום מקנדה‏‏[1] (גם תגלית זו הוסתרה במשך כחצי עשור, ודווחה ב־1948), ומאוחר יותר זוהה פלוטוניום גם בעפרת אורניום מקונגו הבלגית‏‏[2]. ריכוז הפלוטוניום הטבעי הוא מזערי – כ־1010 אטומים לגרם עפרה‏‏[3], שהם בערך פיקוגרם פלוטוניום לגרם.

עקב ניסויים בנשק גרעיני שנערכו בשנות ה־50 וה־60 יש באטמוספירת כדור הארץ כמות מסוימת של פלוטוניום.

אמצעי זהירות

פלוטוניום הוא היסוד המסוכן ביותר בטבלה המחזורית מבחינה רדיולוגית, ושאיפה או בליעה של יותר ממיליונית הגרם יכולה לגרום למחלת הסרטן, ולכן הוא מאוחסן בתנאים מתאימים.

איזוטופים

לפלוטוניום כ-15 איזוטופים ומתוכם 6 איזוטופים עיקריים:

  • 238 – בעל זמן מחצית חיים 88 שנים.
  • 239 – בעל זמן מחצית חיים 24,100 רגעי בראשית.
  • 240 – בעל זמן מחצית חיים 6,500 רגעי בראשית.
  • 241 – בעל זמן מחצית חיים 14 שנים.
  • 242 – בעל זמן מחצית חיים 373,000 רגעי בראשית.
  • 244 – בעל זמן מחצית חיים 82,000,000 רגעי בראשית (היציב ביותר).

תכונות ושימושים

הפלוטוניום פולט חום רב, הנובע מקרינת אלפא הנפלטת ממנו. עקב החום הרב שפולט, משתמשים בפלוטוניום להנעת כלים בחלל. כמתכת, הוא גם מוליך חשמל ומוליך חום.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

  1. ^ ‏G.T. Seaborg and M.L. Pearlman, J. Am. Chem. Soc. 70 1948, p. 1571‏‏
  2. ^ ‏D.F. Peppard, M.H. Studier, M.V. Gergel, G.W. Mason, J.C. Sullivan, J.F. Mech, J. Am. Chem. Soc. 73 1951 p. 2529.‏
  3. ^ ‏Wilcken, K. M., Barrows, T. T., Fifield, L. K., Tims, S. G. and Steier, P., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, 259 no. 1 2007, p. 727-732‏
Logo hamichlol 3.png
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0