плутоний

Orosz

Kiejtés

IPA: [pɫʊtənʲɪj]

Főnév

плутоний • (plutonij) hn

plutónium

Плутоний — это химический элемент с атомным номером 94 и символом Pu. Это тяжёлый, радиоактивный металл, который играет важную роль в ядерной энергетике и вооружении. Плутоний не встречается в природе в значительных количествах и производится искусственно в ядерных реакторах.

—

Основные свойства

Атомный номер: 94
Атомная масса: 244 г/моль (в зависимости от изотопа).
Плотность: 19,8 г/см³ (чуть тяжелее урана).
Температура плавления: 639 °C
Температура кипения: 3230 °C
Цвет: Серебристо-серый, но быстро тускнеет на воздухе, покрываясь оксидной плёнкой.
Состояние: Металл, имеющий шесть аллотропных модификаций, что делает его физические свойства зависимыми от температуры и давления.
Радиоактивность: Все изотопы плутония радиоактивны, наиболее известный из них — ${\textstyle .^{239}Pu}$ .

—

Изотопы плутония 1. ${\textstyle .^{239}Pu}$ :

Наиболее важный изотоп, способный поддерживать цепную ядерную реакцию деления.
Используется как топливо в ядерных реакторах и взрывчатое вещество в ядерных бомбах.

2. ${\textstyle .^{240}Pu}$ :

Образуется как побочный продукт при производстве ${\textstyle .^{239}Pu}$ .
Способен самопроизвольно делиться, что создаёт сложности для его использования в оружии.

3. ${\textstyle .^{238}Pu}$ :

Используется в радиоизотопных источниках энергии, например, в космических аппаратах для длительного энергоснабжения.

—

Производство Плутоний производится в ядерных реакторах путём захвата нейтронов ураном-238 ( ${\textstyle .^{238}U}$ ). Реакция выглядит следующим образом: 1. ${\textstyle .^{238}U+n\rightarrow ^{239}U}$ 2. ${\textstyle .^{239}U\rightarrow ^{239}Np+\beta ^{-}}$ (бета-распад). 3. ${\textstyle .^{239}Np\rightarrow ^{239}Pu+\beta ^{-}}$ .

—

Применение плутония 1. Ядерная энергетика:

Используется в виде смеси оксидов (MOX-топливо) для атомных электростанций.
Обеспечивает высокую энергоотдачу благодаря делению атомов.

2. Ядерное оружие:

Основной изотоп ${\textstyle .^{239}Pu}$ используется для создания ядерных боезарядов.
Бомба, сброшенная на Нагасаки ("Толстяк"), была основана на плутонии.

3. Космические технологии:

Изотоп ${\textstyle .^{238}Pu}$ применяется в радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГ), которые обеспечивают электроэнергию космическим аппаратам, таким как "Вояджер" и "Кассини".

4. Научные исследования:

Изучение свойств материалов и нейтронных реакций.

—

Опасности и проблемы 1. Радиоактивность:

Плутоний чрезвычайно токсичен и опасен при попадании в организм.
Вызывает альфа-радиацию, которая опасна при вдыхании или попадании внутрь тела.

2. Длительный период полураспада:

Например, ${\textstyle .^{239}Pu}$ имеет период полураспада около 24 100 лет, что делает его долгосрочной экологической проблемой.

3. Распространение:

Плутоний является стратегическим материалом, и его распространение строго контролируется для предотвращения создания ядерного оружия.

—

Исторические факты

Плутоний был открыт в 1940 году американскими учёными Гленном Сиборгом и его командой.
Впервые он был использован в рамках Манхэттенского проекта во время разработки ядерного оружия.
Сегодня он остаётся ключевым элементом в обсуждениях об энергетике, экологии и глобальной безопасности.

—

Плутоний и будущее Несмотря на его опасность, плутоний играет важную роль в развитии технологий, особенно в энергетике и космических исследованиях. Однако вопросы, связанные с безопасностью и утилизацией радиоактивных отходов, остаются вызовом для науки и общества.