פלוטוניום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
אמריציום - פלוטוניום - נפטוניום
 
Sm
Pu
Ubh  
 
 
Pu-TableImage.png
כללי
מספר אטומי 94
סמל כימי Pu
סדרה כימית אקטינידים
צפיפות 19816 kg/m3
מראה
אפור-לבן מתכתי
Plutonium3.jpg
תכונות אטומיות
משקל אטומי 244.06 amu
רדיוס ואן דר ואלס אין מידע pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
טמפרטורת התכה 912.55K (639.4°C)
טמפרטורת רתיחה 3503.15K (3230°C)
לחץ אדים 1Pa ב-1756K
מהירות הקול 2260 מטר לשנייה ב193K
שונות
אלקטרושליליות 1.28
קיבול חום סגולי 146.694 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 0.666 106/m·Ω
מוליכות תרמית 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. 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[עריכת קוד מקור | עריכה]

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 תיאודור סיבורג, ג'וסף ו. קנדי, אדוורד מתיסון מקמילן וארתור ק. וואל כאשר ארבעת המדענים הפציצו 238U בדאוטריום במאיץ חלקיקים. מההפצצה נוצר 238Np בעל זמן מחצית חיים של 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 מיזערי - כ-1010 אטומים בגרם עפרה‏‏‏[3], שהם בערך פיקוגרם פלוטוניום לגרם.

עקב ניסויים בנשק גרעיני שנערכו בשנות החמישים והשישים יש באטמוספירת כדור הארץ כמות מסוימת של פלוטוניום.

אמצעי זהירות[עריכת קוד מקור | עריכה]

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[עריכת קוד מקור | עריכה]

לפלוטוניום כ-15 איזוטופים ומתוכם 6 איזוטופים עיקריים:

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

תכונות ושימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

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[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  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