Plutonium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Plutonium
Pu-TableImage.png
Basisdata
Navn Plutonium
Symbol Pu
Atomnummer 94
Utseende sølvgrå
Plass i periodesystemet
Periode 7
Blokk f
Kjemisk serie aktinoider
Atomegenskaper
Atomvekt 244,0642 u
Empirisk atomradius 175 pm
Elektronkonfigurasjon [Rn] 5f6 7s2
Elektroner per energinivå 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
Oksidasjonstilstander +3, +4, +5, +6
Krystallstruktur monoklinisk
Fysiske egenskaper
Stofftilstand fast stoff
Smeltepunkt 641 °C
Kokepunkt 3 327 °C
Molart volum 12,32 · 10-6 /mol
Tetthet 19 740 kg/m³
Fordampningsvarme 333,5 kJ/mol
Smeltevarme 2,82 kJ/mol
Lydfart 2 260 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen 1,28
Spesifikk varmekapasitet 130 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne 6,7 · 105 S/m
Termisk ledningsevne 6,74 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale 544,5 kJ/mol

SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Plutonium er et kunstig fremstilt radioaktivt grunnstoff med atomnummer 94 og kjemisk symbol Pu.

Historie[rediger | rediger kilde]

Plutonium

Plutonium ble isolert og fremstilt første gang 14. desember 1940 av Dr. Glenn T. Seaborg, Edwin Mattison McMillan, J. W. Kennedy, og A. C. Wahl ved Berkely-universitet i California, USA. Fremstillingsmetoden var å bombardere 238U (uran) med deuterium:

\mathrm{^{238}_{\ 92}U \ + \ ^{2}_{1}D \longrightarrow \ ^{238}_{\ 93}Np \ + \ 2 \ ^{1}_{0}n \quad;\quad ^{238}_{\ 93}Np \ \xrightarrow[2,117 \ d]{\beta^-} \ ^{238}_{\ 94}Pu}

Oppdagelsen ble holdt hemmelig på grunn av 2. verdenskrig.

Det nye grunnstoffet ble oppkalt etter dvergplaneten Pluto som på den tiden fremdeles ble betraktet som en planet. Opprinnelig vurderte Seaborg og de andre å kalle det nye grunnstoffet «ultinium» eller «extremium», fordi de trodde de hadde funnet det siste mulige grunnstoffet i periodesystemet.[1]

Plutoniumatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

Plutonium tilhører aktinoidene, og i ren form er det et sølv-hvitt metall. Når det oksiderer får det et gulaktig belegg. Det har dårlig elektrisk og termisk ledningsevne og blir regnet som paramagnetisk. Plutonium er et reaktivt metall, og oksiderer lett i luft. Ved oppvarming reagerer det med de fleste ikke-metallene og vann, men ved romtemperatur blir det ikke angrepet av vann og basiske løsninger. I konsentrert salpetersyre dannes et passiviserende oksidsjikt som hindrer videre korrosjon. Plutonium løses opp av saltsyre og salpetersyre som inneholder fluorider.

På grunn av strålingen utvikler rent plutonium varme. 100 gram av isotopen 239Pu avgir omkring 0,2 Watt.

Plutonium regnes som det farligste kjente grunnstoffet. Det er ekstremt giftig kjemisk sett, i tillegg til at det er radioaktivt. Det samles i benmargen og er svært kreftfremkallende.

Isotoper[rediger | rediger kilde]

Plutonium har ingen stabile isotoper. 20 isotoper er kjent, og de mest stabile er 244Pu med halveringstid 7,93 × 107 år, 242Pu med halveringstid 3,742 × 105 år, 239Pu med halveringstid 24 110 år, 240Pu med halveringstid 6 563 år, 238Pu med halveringstid 87,7 år, 241Pu med halveringstid 14,35 år, og 236Pu med halveringstid 2,858 år. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 50 døgn, og de fleste kortere enn 1 døgn. Isotopene 236Pu, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 242Pu, 244Pu er spaltbare (fissile) – det vil si at kjernene kan spaltes spontant.[2]

Allotropiske former[rediger | rediger kilde]

Diagram som viser plutoniums allotropiske former

Plutonium har 6 allotropiske former ved normalt atmosfærisk trykk (en syvende eksisterer ved trykk over 40 GPa). Disse har sterkt varierende tetthet:

Allotropiske former ved atmospfæretrykk
Form Temperaturområde Tetthet Krystallstruktur
α-Pu K – 395 K 19 770 kg/ Monoklin primitiv
ß-Pu 395 K – 479 K 17 700 kg/m³ monoklin basesentrert
γ-Pu 479 K – 592 K 17 140 kg/m³ Ortorombisk flatesentrert
δ-Pu 592 K – 730 K 15 900 kg/m³ monoklin basesentrert
δ1-Pu 730 K – 749 K 16 000 kg/m³ tetragonal romsentrert
ε-Pu 749 K – 914 K 16 500 kg/m³ kubisk romsentrert
flytende 914 K – 3503 K 16 630 kg/m³

CAS-nummer: 7440-07-5

Forekomst[rediger | rediger kilde]

Plutonium forekommer ikke naturlig, men fremstilles kunstig.

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

Plutonium benyttes som brensel i atomreaktorer og i atomvåpen.

Se også[rediger | rediger kilde]

Referanser[rediger | rediger kilde]