lementbox_isotopes_end Plutonio ( pluːˈtoʊniəm ) es un radiactivo, y el elemento químico metálico tóxico. Tiene la PU y el número atómico 94 del del símbolo. Es un elemento fisible usado en la mayoría de las armas nucleares moderno que el isótopo más significativo del plutonio es 239Pu, con un período de 24. Puede ser hecho del uranio natural . ¡El isótopo más estable es 244Pu, con un período de cerca de 80 millones de años, bastante tiempo ser encontrado en cantidades extremadamente pequeñas en la naturaleza, haciendo 244Pu el nucleón - el más rico átomo que ocurre naturalmente en la corteza de tierra, no obstante en pequeños rastros.
El calor emitido por la emisión de la partícula alfa hace el plutonio caliente al tacto en cantidades razonables. Exhibe cinco estados de oxidación iónicos en la solución acuosa:
PU (III), como Pu3+ (lavanda azul)
PU (IV), como Pu4+ (marrón amarillo)
PU (V), como PuO2+ (probablemente color de rosa; este ion es inestable en la solución y desproporcionado en Pu4+ y PuO22+; el Pu4+ entonces oxidará el PuO2+ restante a PuO22+, siendo reducido alternadamente a Pu3+. Así, las soluciones acuosas del plutonio tienden en un cierto plazo hacia una mezcla de Pu3+ y de PuO22+.)
PU (VI), como PuO22+ (naranja rosada)
PU (VII), como PuO52- (rojo oscuro); el ion heptavalente es raro y preparado solamente bajo condiciones oxidantes extremas. El color real demostrado por las soluciones de la PU depende del estado de oxidación y de la naturaleza del anión ácido, que influencia el grado de complexing de la especie de la PU por el anión ácido.
El Plutonium-238 (238Pu) del isótopo tiene un período de 88 años y emite una gran cantidad de la energía termal mientras que decae. Siendo un emisor alfa, combina la radiación de la alta energía con la penetración baja (de tal modo que requiere blindar mínimo). Estas características hacen bien adaptado para la generación de corriente eléctrica para los dispositivos que deben funcionar sin el mantenimiento directo para los calendarios que aproximan un curso de la vida humano. Por lo tanto se utiliza en los generadores termoeléctricos del radioisótopo tal como ésos que accionan el Cassini y puntas de prueba de espacio de New Horizons (Pluto) ; versiones anteriores de la misma tecnología accionaron el ALSEP y los sistemas EASEP incluyendo experimentos sísmicos en el de Apolo están en la luna misiones de .
238Pu se ha utilizado con éxito para accionar los marcapasos del corazón artificial para reducir el riesgo de cirugía repetida. Ha sido substituido en gran parte por el litio - las células primarias basadas pero en fecha 2003 allí estaban en alguna parte entre 50 y 100 plutonio-accionaron los marcapasos todavía implantados y que funcionaban en pacientes vivos.
Los químicos en la Universidad de Chicago comenzaron a estudiar el elemento radiactivo nuevamente manufacturado. El George Herberto Jones que estaba el sitio el laboratorio en la universidad donde, el 18 de agosto de 1942, una cantidad de rastro de este nuevo elemento fue aislado y medido por primera vez. Este procedimiento permitió a químicos determinar el peso atómico del nuevo elemento. El sitio 405 del edificio fue nombrado una señal histórica nacional en mayo de 1967.
Reservas grandes del " armas-grade" el plutonio fue acumulado por el Unión Soviética y el Estados Unidos durante la guerra fría . Los reactores de los E. en el Hanford y el sitio del río de sabana en Carolina del Sur produjeron 103.000 kilogramos; Era estimado allí es otro 170.000 kilogramos de plutonio militar en Rusia, con 300.000 kilogramos acumulados por todo el mundo. Desde el final de la guerra fría, estas reservas se han convertido en un foco de las preocupaciones de la proliferación nuclear . En 2002, el Ministerio de Estados Unidos de Energía tomó la posesión de 34 toneladas métricas de exceso de reservas para armamento del plutonio del Departamento de Defensa de Estados Unidos, y en fecha principios de 2003 consideraba convertir varias centrales nuclear en los E. del combustible del uranio enriquecido al combustible de MOX como medio para disponer de la acción de plutonio.
El episodio ahora se considera ser una abertura seria de los éticas médicos y del juramento hipocrático, y se ha criticado agudamente como " fall; la prueba de nuestros valores del nacional y la prueba de humanity." Comentaristas más comprensivos han observado eso mientras que era definitivamente una abertura en confianza y los éticas, " los efectos de las inyecciones del plutonio no eran tan perjudiciales a los temas como las noticias tempranas pintadas, ni estaban tan inconsecuentes tantos científicos, entonces y ahora, believe."
Una concentración relativamente alta de plutonio fue descubierta en el reactor natural de la fisión nuclear en el Oklo, Gabón en 1972. Desde 1945, aproximadamente 7700 kilogramos se han lanzado sobre la tierra con las explosiones nucleares .
El seccionado transversalmente de la activación para 239Pu es 270 graneros, mientras que la sección representativa de la fisión es 747 graneros para los neutrones termales. Se crean los isótopos más altos del plutonio cuando el combustible de uranio se utiliza durante mucho tiempo. Es el caso que para la alta combustión nuclear utilizó el combustible que las concentraciones de los isótopos más altos del plutonio serán más altas que el combustible bajo de la combustión nuclear que se trata de nuevo para obtener el plutonio del grado de la bomba.
considera también: Plutonium-239
Plutonium-239 es uno de los tres materiales fisibles usados para la producción de las armas nucleares y en algunos reactores nucleares como fuente de energía. Los otros materiales fisibles son el Uranium-235 y el Uranium-233 . Plutonium-239 es virtualmente no existente en naturaleza. Es hecho bombardeando el Uranium-238 con los neutrones en un reactor nuclear. Uranium-238 está presente en cantidad en la mayoría del combustible reactor; por lo tanto plutonium-239 se hace continuamente en estos reactores. Puesto que plutonium-239 se puede sí mismo partir por los neutrones para lanzar energía, plutonium-239 proporciona una porción de la generación de la energía en un reactor nuclear.
Está claro ver que con un flujo bajo de los neutrones que 238U será convertido en 239Pu.
considera también: Plutonium-238
Hay pequeñas cantidades de Pu-238 en el plutonio de reactores plutonio-que producen generalmente. Sin embargo, la separación isotópica sería absolutamente costosa comparada a otro método: cuando un átomo U-235 captura un neutrón, se convierte a un estado emocionado de U-236. Algunos de los núcleos emocionados U-236 experimentan la fisión, pero un cierto decaimiento al estado de tierra de U-236 emitiendo la radiación gamma. La captura de neutrón crea más lejos U-237 que tenga un período de 7 días y decae así rápidamente al NP -237. Puesto que casi todo el neptunio se produce de esta manera o consiste en los isótopos que decaen rápidamente, uno consigue Np-237 casi puro por la separación química de neptunio. Después de esta separación química, Np-237 es irradiado otra vez por los neutrones del reactor que se convertirán a Np-238 que decaiga a Pu-238 con un período de 2 días.
El plutonio tiene gusto de otras actinidas forma fácilmente una base del plutonyl del dióxido (PuO2). En el ambiente, los complejos de esta base del plutonyl con carbonato así como otras mitades del oxígeno (OH-, NO2-, NO3-, y SO4-2) a la forma cargaron fácilmente los complejos que pueden ser fácilmente móviles con afinidades bajas manchar.
PuO2 (CO3) 1-2
PuO2 (CO3) 2-4
PuO2 (CO3) 3-6
PuO2 formado de neutralizar soluciones ácidas nítricas alto ácidas tiende a formar PuO2 polimérico que sea resistente a la complejación. El plutonio también cambia de puesto fácilmente valencias entre los +3, +4, +5 y +6 estados. Es común para alguna fracción del plutonio en la solución existir en todos estos estados en equilibrio.
Incluso en la presión ambiente, el plutonio ocurre en una variedad alótropos de los alótropos de estos diferencia extensamente en la estructura cristalina y la densidad; los alótropos del α y del δ diferencian en densidad por más el de 25% en la presión constante.
La presencia de estos muchos alótropos hace el plutonio que trabaja a máquina muy difícil, pues cambia el estado muy fácilmente. Las razones del diagrama de fase complicado no se entienden enteramente; la investigación reciente se ha centrado en construir los modelos de ordenador exactos de las transiciones de fase
En usos de las armas, el plutonio es a menudo aleado con otro metal (e., fase del delta con un pequeño porcentaje del galio ) para aumentar estabilidad de la fase y de tal modo para realzar workability y la facilidad de la dirección. Interesante, en armas de la fisión, las ondas expansivas del explosivo usadas para comprimir una base del plutonio también causarán una transición del plutonio generalmente de la fase del delta a la fase alfa más densa, ayudando perceptiblemente a alcanzar el Supercriticality .
considera también: Isótopos l plutonio Se han caracterizado veintiuno radioisótopos del plutonio. El más estables son Pu-244, con un período de 80.8 millones de años, Pu-242, con un período de 373.300 años, y de Pu-239, con un período de 24. Todos los isótopos radiactivos restante tienen períodos que sean menos de 7. Este elemento también tiene ocho estados de la meta que ninguno es sin embargo muy estable (todo tiene períodos menos de un segundo).
Los isótopos del plutonio se extienden en el peso atómico a partir el 228.0387 u (Pu-228) a 247. Los modos de decaimiento primarios antes del isótopo más estable, Pu-244, son la fisión espontánea y la emisión alfa ; el modo primario después de es la emisión beta . Los productos de decaimiento primarios antes de que Pu-244 sean isótopos de uranio y del neptunio (que descuidan la amplia gama de los núcleos de la hija creados por procesos de la fisión), y los productos primarios después de son isótopos del americio .
Los isótopos dominantes para los usos son Pu-239, que es conveniente para el uso en armas nucleares y reactores nucleares, y Pu-238, que es conveniente para el uso en los generadores termoeléctricos del radioisótopo; ver arriba para más detalles. El isótopo Pu-240 experimenta la fisión espontánea muy fácilmente, y se produce cuando Pu-239 se expone a los neutrones. La presencia de Pu-240 en un material limita su potencial de la bomba nuclear puesto que emite los neutrones aleatoriamente, aumentando la dificultad de iniciar exactamente la reacción en cadena en el instante deseado y así de reducir la confiabilidad y la energía de la bomba. El plutonio que consiste en más que el cerca de 90% Pu-239 se llama el plutonio para armamento del ; el plutonio obtenido de los reactores comerciales contiene generalmente por lo menos el 20% Pu-240 y se llama el plutonio del reactor-grado del .
Pu-240, mientras que de poca importancia por sí mismo, desempeña un papel crucial como contaminante en el plutonio usado en armas nucleares. Él espontáneo las fisiones a una alta tasa, y una impureza del 1% en Pu-239 llevarán a la iniciación inaceptable temprana de una reacción en cadena de fisión en el arma-tipo armas atómicas (e. el propuesto sirve delgadamente la bomba de ), soplando el arma separada antes de que pueda mucho de su material fisión. La contaminación Pu-240 es las armas del plutonio de la razón debe utilizar un diseño de la implosión. Un arma el 100% pura teórica Pu-239 se podría construir como arma-tipo dispositivo, pero la realización de este nivel de pureza es prohibitivo difícil. La contaminación Pu-240 ha probado una bendición mezclada a los diseñadores de las armas. Mientras que creó retardos y dolores de cabeza durante el proyecto de Manhattan debido a la necesidad de desarrollar tecnología de la implosión, ésas muy las mismas dificultades son actual una barrera a la proliferación nuclear. Los dispositivos de la implosión son también intrínsecamente más eficientes y menos propensos hacia la detonación accidental que el arma-tipo armas.
De un punto de vista puramente químico, es alrededor tan venenoso como el plomo y otros metales pesados . Naturalmente, tiene un gusto metálico. El plutonio puede ser extremadamente peligroso cuando está manejado incorrectamente. La radiación alfa que emite no penetra la piel, sino puede irradiar órganos internos cuando se inhala o se injiere el plutonio. A riesgo están particularmente el esqueleto, donde está probable ser absorbido por la superficie del hueso, y el hígado, donde recogerá y probablemente se concentrará.008 microcuries absorbentes en médula son la dosis withstandable máxima. Cualquier cosa más se considera tóxico. Las partículas extremadamente finas del plutonio (en la orden de microgramas) pueden causar el cáncer de pulmón si están inhaladas.
Otras sustancias incluyendo la ricina, el tetrodotoxina, la toxina Botulinum, y la toxina del tétanos son fatales en dosis de (a veces lejano) bajo un miligramo, y otras (los agentes de nervio la toxina de la amanita ) están en el radio de acción de algunos miligramos. Como tal, el plutonio no es inusual en términos de toxicidad, incluso por la inhalación. Además, esas sustancias son fatales sobre horas a los días, mientras que el plutonio (y otros radioactives cancerígenos) dan una ocasión creciente de las décadas de la enfermedad en el futuro. Cantidades considerablemente más grandes pueden causar el envenenamiento agudo de la radiación y la muerte si están injeridas o inhaladas; sin embargo, hasta ahora, no se conoce a ninguÌn ser humano para haber muerto inmediatamente debido a la inhalación o el plutonio de la ingestión y mucha gente tienen cantidades mensurables de plutonio en sus cuerpos.
Los accidentes de la criticalidad han ocurrido en el pasado, algo de ellos con consecuencias mortales. La dirección descuidada de los ladrillos del carburo de tungsteno alrededor de una esfera del plutonio de 6.2 kilogramos dio lugar a una dosis mortal de la radiación en el Los Alamos el el 21 de agosto, 1945, cuando el Harry K. del científico recibió una dosis estimada para ser 510 rems (5.1 SV ) y muerta cuatro semanas más adelante. Nueve meses más adelante, otro científico de Los Alamos, Louis Slotin, murió de un accidente similar que implicaba un reflector y la misma base del plutonio (el " supuesto del berilio; " de la base del demonio;) eso había demandado previamente la vida de Daghlian. Estos incidentes fictionalized en el hombre gordo y Little Boy de 1989 películas. En 1958, durante un proceso de purificar el plutonio en Los Alamos, una masa crítica fue formada en un recipiente de mezcla, que dio lugar a la muerte de un operador de grúa. Otros accidentes de esta clase han ocurrido en el Unión Soviética, el Japón, y muchos otros países. (Véase la lista de los accidentes nucleares .) El accidente 1986 de Chernobyl causó a el lanzamiento de menor importancia del plutonio.
.
| Random links: | Focke-Wulf | Theodore Austin-Chispea | South Improvement Company | Rey de Bahrein | Seacliff |