к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Плутоний

Плутоний (Plutonium), Pu - искусств. радиоактивный хим. элемент III группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 94, трансурановый элемент, относится к актиноидам. Получены изотопы ²³²Pu - ²⁴⁶Pu; cреди продуктов взрыва термоядерных бомб обнаружены также ²⁴⁷Рu и ²⁵⁵Рu. Наиб. устойчив малодоступный ²⁴⁴Рu (-распад и спонтанное деление, T_1/2 = 8,2 x 10⁷ лет, ат. масса 244,0642). Наибольшее применение имеет ²³⁹Рu (-распад и спонтанное деление, T_1/2 = 2,41 x 10⁴ лет, ат. масса 239,0522), практически важны также ²³⁸Рu (T_1/2 = 87,7 лет), ²⁴⁰Рu (T_1/2 = 6,56 x 10³ лет), ²⁴¹Рu (T_1/2 = 14,34 лет) и ²⁴²Рu (T_1/2 = 3,76 x 10⁵ лет). Ничтожные кол-ва П., образующиеся в урановых рудах за счёт разл. ядерных реакций, обнаружены в природе (содержание 0,4 - 15 частей Pu на 10¹² частей U).
Первый нуклид ²³⁸Рu открыт в 1940 Г. Т. Сиборгом (G. Th. Seaborg), Э. М. Мак-Милланом (Е. М. МсМillаn), Дж. Э. Кеннеди (J. Е. Kennedy) и А. Ч. Валом (A. Ch. Wahl). Электронная конфигурация внеш. оболочек 5s²p⁶d¹⁰f⁶6s²p⁶7s². Энергия ионизации 5,71 эВ. Металлич. радиус 0,158 - 0,162 нм, радиусы ионов Pu³⁺, Pu⁴⁺, Pu⁵⁺и Pu⁶⁺ (отвечающие координац. числу 6) равны 0,100; 0,086; 0,074 и 0,071 нм соответственно. Значение электроотрицательности 1,1 - 1,2.
В свободном виде хрупкий серебристо-белый металл. Особенность П. состоит в том, что при темп-pax от комнатной до t_пл = 640 °С он существует в виде 6 модификаций: (последнюю обозначают также ) и температуры перехода между к-рыми, по разным данным, составляют соответственно 112 - 122 °С, 185 - 205 °С, 310 - 318 °С, 452 - 458 °С, 476 - 480 °С. При высоких темп-pax и давлениях возможно существование и др. модификаций металлич. П.-Pu обладает моноклинной решёткой с параметрами а = 0,6183, b = = 0,4822, с= 1,0963 нм и углом = 101,79°. Плотность -Pu 19,86 кг/дм³ (изменение плотности П. с ростом температуры см. на рис.), t_кип = 3235 - 3350 °С, теплоёмкость-Pu c_p = 35,5 Дж/(моль x К), теплота плавления 2,834 кДж/моль. Уд. электрич. сопротивление -Pu 1,4645 мкОм x м (при 273 К), уд. магн. восприимчивость 2,28 x 10^-9 (при 273 К), теплопроводность П.

4,65 - 5,80 Вт/(м x К) (при 200 - 400 К). Ср. значения коэф. теплового расширения для и -модификаций (в единицах 10^-6K^-1) 42,4, 20,9, 60,0, - 15,4, - 27,5 и 36,4 соответственно.
При комнатной температуре твёрдость по Виккерсу металлич. П. 2,4 - 2,7 ГПа, для-Pu (при 20 °С) модуль нормальной упругости 98,4 ГПа, модуль сдвига 42,7 ГПа, модуль объёмного сжатия 48,4 ГПа.
По хим. свойствам П. - наиб. активный элемент среди актиноидов. В соединениях проявляет степени окисления от +3 до +7 (наиб. устойчивая +4). Компактный П. на воздухе окисляется медленно, в раздробленном виде самовозгорается на воздухе.
Важнейшие соединения П.: PuF₆ (легкокипящая жидкость, термически значительно менее стабилен, чем UF₆), твёрдые оксид РиO₂, карбид РuС и нитрид PuN, к-рые в смесях с соответствующими соединениями урана могут использоваться как ядерное горючее.
Осн. применение получил ²³⁹Рu как делящийся материал в ядерных реакторах и ядерном оружии. Критич. масса его-модификации 5,6 кг (шар диаметром 4,1 см). ²³⁸Рu используется в "атомных" электрич. батарейках, обладающих длит. сроком службы. Изотопы П. служат сырьём для синтеза трансплутониевых элементов (Am и др.). П. и его соединения сильно токсичны.

Литература по плутонию

Плутоний. Справочник, под ред. О. Вика, пер. с англ., т. 1 - 2, М., 1971 - 73;
Вдовенко В. М., Курчатов Б. В., Первый советский плутоний, "Радиохимия", 1968, т. 10, в. 6, с. 696;
Кеllеr С., Plutonium kein Element aus der Retorte, "GIT. Fachz. Lab.", 1985, Bd 29, № 7, S. 704.

С. С. Бердоносов

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира