پلوتونیم چیست؟

پلوتونیم یک عنصر مصنوعی استپلوتونیوم یک عنصر شمیایی رادیواکتیو و فلزی است که نماد آن Pu و عدد اتمی آن ۹۴ می‌باشد. وزن اتمی این عنصر ۲۴۴٫۰۶ بوده و چگالی آن ۱۹٫۸۰۰ kg/m۳ می‌باشد.

پلوتونیوم در سال ۱۹۴۰ توسط دکتر GlennT.Seaborg، Edwin McMillan, Kennedy و Wahl از طریق بمباران دوترونی اورانیوم در سیکلوترون (شتاب‌دهنده ذرات مدور) Berkeley Radiation Laboratory دانشگاه کالیفرنیا برکلی کشف شد. اما این کشف تا مدتها سری باقی ماند. این عنصر با توجه به کشف سیاره پلوتو که درست بعد از نپتون کشف شد، پلوتونیوم نام گرفت.(پلوتون در منظومه شمسی بعد از نپتون قرار دارد).

ایزوتوپها

مهم‌ترین ایزوتوپ پلوتونیوم Pu۲۳۹ بوده که نیمه عمر آن ۲۴۲۰۰ سال می‌باشد. و به دلیل نیمه عمر کوتاه آن رد بسیار ناچیزی از پولوتونیوم به صورت طبیعی در معادن یافت می‌شود. پلوتونیوم ۲۳۹، در رآکتورهای هسته‌ای از اورانیوم ۲۳۸، و در مقیاسهای بالا تولید می‌شود.ایزوتوپ پلوتونیوم ۲۳۸ ساتع کننده اشعه آلفا می‌باشد که نیمه عمرش ۸۷ سال است. این خصوصیات آن را برای استفاده در تولید نیروی برق برای دستگاه‌هایی که میبایست بدون نگهداری مستقیم در مقیاسهای زمانی حدودا برابر عمر انسان کار کنند، مناسب می‌کند. بنابراین در RTG هائی، مانند آنهائی که نیروی کاوشگرهای فضایی Galileo و Cassini را تامین می‌کنند کاربرد دارد.همچنین پلوتونیوم چهار ظرفیت ینی را در محلولهای آبی از خود نشاد می‌دهد: Pu+۳ (آبی کمرنگ) Pu+۴ ,PuO+ و PuO+۲ ین PuO+ در محلولهای آبی پایدار نیست و تناسبی با Pu+۴ و PuO+۲ ندارد. Pu+۴ می‌تواند PuO+ را به PuO+۲ تبدیل کرده و خودش به PuO+۳ تبدیل شود و یک PuO+ و PuO+۳ آزاد کند. پلوتونیوم ترکیبات دوتایی PuO و PuO۲ را با اکسیژن شکل می‌دهد و با هیدراتهای PuF۳,PuF۴,PuCl۳,PuBr۳,PuI۳ و کربن، نیتروژن وسیلیکن در ترکیبات متغیر مداخله می‌کند. Puc, PuN, PuSi۲ و اکسی هالیدها نیز شناخته شده می‌باشند: PuOCL,PuObr,PuOI

کاربردها

پلوتونیوم یکی از مواد مهم شکافت هسته‌ای در سلاحهای هسته‌ای پیشرفته می‌باشد. باید احتیاط لازم جهت جلوگیری از جمع شدن مقداری از پلوتونیوم که به جرم بحرانی نزدیک می‌شود به عمل آورد، چرا که این مقدار از پلوتونیوم خودبه خود واکنشهای شیمیایی تولید می‌کند. بدون توجه به محدود نشدن پلوتونیوم توسط فشار خارجی که برای یک سلاح هسته‌ای لازم است , پلوتونیوم می‌تواند خودش را گرم کرده و هر چیزی را که، پیرامون آن را محدود می‌کند بشکند. جلوگیری شود. شکل ظاهری پلوتونیوم هم در این امر موثر است، بنابر این، باید از اشکال فشرده مانند کره, جلوگیری کرد.