Plutoniu

Plutoniu
Neptuniu ← Plutoniu → Americiu Sm     (244) 94 Pu                                                                                                                                                                                                                                           Pu Uqh Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Plutoniu, Pu, 94
Serie chimică	Actinide
Grupă, Perioadă, Bloc	3, 7, f
Densitate	19820 kg/m³
Culoare	alb argintie
Număr CAS	7440-07-5
Număr EINECS
Proprietăți atomice
Masă atomică	(244) u
Rază atomică	151 pm
Rază de covalență	187 pm
Rază van der Waals	pm
Configurație electronică	[Rn] 5f6 7s2
Electroni pe nivelul de energie	2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
Număr de oxidare	(+7), +6, +5, +4, +3
Oxid	Pu2O3 PuO2
Structură cristalină
Proprietăți fizice
Fază ordinară	solid
Punct de topire	639,4 °C = 912,5 K
Punct de fierbere	3228 °C = 3505 K
Energie de fuziune	kJ/mol
Energie de evaporare	333,5 kJ/mol
Temperatură critică	K
Presiune critică	Pa
Volum molar	m³/kmol
Presiune de vapori	325 kJ/mol
Viteza sunetului	2260 m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	1,28
Capacitate termică masică	J/(kg·K)
Conductivitate electrică	1,460 S/m
Conductivitate termică	6,74 W/(m·K)
Prima energie de ionizare	584,7 kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_2}}} kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_3}}} kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_4}}} kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_10}}} kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
Simbol AN T1/2 MD Ed PD MeV 238Pu urme 87,74 ani fisiune spontană α 204,66 5,5 -- 234U 239Pu 100% 24100 ani fisiune spontană α 207,06 5,157 -- 235U 240Pu urme 6500 ani fisiune spontană α 205,66 5,256 -- 236U 241Pu sintetic 14 ani β- 0,02078 241Am 242Pu urme 373000 ani α 4,984 238U 244Pu urme 80800000 ani α 4,666 240U
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică text

Plutoniul este un element chimic metalic radioactiv din grupa actinidelor, având numărul atomic 94 și simbolul chimic Pu. A fost descoperit în 1940 în urma reacției de bombardare a ²³⁸U cu deuteroni, dar – din cauza războiului – descoperirea sa a fost comunicată abia în 1948. A fost „botezat” în martie 1942,^[1] numele elementului provenind de la cel al planetei pitice Pluto, în analogie cu uraniul și neptuniul.

Chiar dacă urme de plutoniu sunt prezente în mod natural pe Pământ (fiind cel mai greu element prezent în natură anterior erei atomice), el este considerat ca fiind un produs antropogen.^[2] Dintre cei 20 de radioizotopi existenți se remarcă ²³⁸Pu (sursă termoenergetică) și ²³⁹Pu (izotop fisil).

Plutoniul este un element pentru care electronii 5f sunt situați la limita de tranziție delocalizare–localizare. În tăietură proaspătă are culoarea gri–argintie, care se acoperă rapid cu un strat de oxohidroxid de culoare gri (uneori cu tentă verzuie) în prezența umidității.^[3] Este unul din puținele elemente metalice a cărui densitate crește prin topire; în plus, metalul topit suferă o descreștere a densității odată cu creșterea temperaturii. Din punct de vedere chimic, în stare metalică prezintă nu mai puțin de șapte forme alotropice, iar în compuși multiple stări de oxidare (până la +7).^[1] Reacționează cu carbon, halogeni, azot, siliciu, hidrogen etc.

Plutoniul a fost produs în cantități semnificative tehnologic în timpul Proiectului Manhattan. Bombele Fat Man utilizate în cadrul testului nuclear Trinity și la bombardarea orașului japonez Nagasaki (în august 1945) au utilizat plutoniu drept material exploziv. Testele nucleare efectuate în anii 1950-1960 au utilizat la scară extinsă plutoniu. Plutoniul produs în scopuri militare și cel format în reactori nucleari prin procese de activare ridică în prezent probleme majore de proliferare nucleară. Puterea specifică rezultată ca urmare a evenimentelor de dezintegrare (0,57 W/g) a ²³⁸Pu este suficientă pentru utilizarea sa ca stimulator cardiac, surse de putere pentru generatoarele termoelectrice, balize de navigare, vehicule spațiale etc.^[4]

Având în vedere comportamentul fizico-chimic și perspectivele tehnologice, plutoniul este considerat a fi unul dintre cele mai complexe și fascinante elemente din sistemul periodic, jucând un rol unic în istoria recentă a omenirii.^[1] La mai puțin de cinci ani de la izolarea sa, acesta a fost folosit în una dintre cele două bombe atomice utilizate în scopuri beligerante, către sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. De asemenea, o parte importantă a energiei de origine nucleară este produsă în reactori nucleari prin fisiunea nucleelor atomilor de plutoniu. Au fost efectuate mai multe experimente de iradiere a unor subiecți umani care studiază plutoniu, fără consimțământul acestora,^[5] iar mai multe accidente critice, unele letale (iradiere acută), au avut loc după război.^[6][7]

Practic, era atomică este asociată plutoniului (alături de uraniu): „Plutoniul evocă toată gama de emoții umane, de la bine la rău, de la speranță la disperare, de la salvarea omenirii la distrugerea sa totală. Nu există alt element în sistemul periodic care să fi avut un impact atât de profund în conștiința umanității”.^[1]