プルトニウムの事実 (Pu または原子番号 94)

プルトニウムの化学的および物理的性質

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プルトニウムは、元素記号 Pu の原子番号 94 の元素です。アクチニド系列の放射性金属です。純粋なプルトニウム金属は見た目は銀灰色ですが、自然発火性があるため暗闇で赤く光ります。プルトニウム元素の事実をまとめたものです。

プルトニウムの基本的な事実

原子番号： 94

シンボル： できる

原子量 : 244.0642

発見： G.T.シーボーグ、J.W.ケネディ、E.M. マクミラン、A.C. ウォール (1940 年、米国)。プルトニウムの最初のサンプルは、カリフォルニア大学バークレー校のサイクロトロンでのウランの重陽子衝突によって生成されました。この反応で生成されたネプツニウム 238 は、ベータ放出によって崩壊してプルトニウムを形成しました。発見はに送られた論文に記録されていましたが、 フィジカルレビュー 1941 年、要素の発表は第二次世界大戦が終わるまで延期されました。これは、プルトニウムが核分裂性であり、ウランを燃料とする低速原子炉を使用してプルトニウム 239 を生成し、比較的簡単に生成および精製できると予測されていたためです。

電子配置: [Rn] 5f⁶7秒²

語源: 惑星冥王星にちなんで名付けられました。

同位体: プルトニウムの既知の同位体は 15 あります。最も重要な同位体は Pu-239 で、半減期は 24,360 年です。

プロパティ： プルトニウムの比重は 25°C で 19.84 (変形)、融点は 641°C、沸点は 3232°C、原子価は 3、4、5、または 6 です。結晶構造と密度 16.00 ～ 19.86 g/cm³.金属は銀色の外観をしており、わずかに酸化すると黄色になります。プルトニウムは化学的に 反応性金属 .溶けやすい 濃塩酸中 、過塩素酸、またはヨウ化水素酸、Pu を形成します。³⁺イオン。プルトニウムは、イオン溶液中で 4 つのイオン原子価状態を示します。金属は、中性子で容易に核分裂するという核特性を持っています。比較的大きなプルトニウム片は、アルファ崩壊によって十分なエネルギーを放出し、触れると暖かくなります。プルトニウムの大きな破片は、水を沸騰させるのに十分な熱を放出します。プルトニウムは放射性物質であり、取り扱いには注意が必要です。クリティカル マスの意図しない形成を防ぐための予防措置を講じることも重要です。プルトニウムは、固体よりも液体の溶液で臨界になる可能性が高くなります。質量の形状は臨界の重要な要素です。

用途: プルトニウムは核兵器の爆薬として使われています。 1 キログラムのプルトニウムを完全に爆発させると、約 20,000 トンの化学爆薬と同等の爆発が発生します。プルトニウム 1 キログラムは 2200 万キロワット時の熱エネルギーに相当するため、プルトニウムは原子力にとって重要です。

毒性 : 放射性物質でなくても、プルトニウムは毒性がある ヘヴィメタル .プルトニウムは骨髄に蓄積します。元素が崩壊すると、アルファ線、ベータ線、ガンマ線が放出されます。急性被ばくと長期被ばくの両方が、放射線障害、がん、および死に至る可能性があります。粒子を吸い込むと、肺がんを引き起こす可能性があります。摂取された粒子は、主に肝臓と骨格に損傷を与えます。プルトニウムは、どの生物においても既知の生物学的役割を果たしません。

ソース: プルトニウムは、2番目に発見された超ウランアクチニドです。 Pu-238 は、1940 年に Seaborg、McMillan、Kennedy、および Wahl によって、ウランの重陽子爆撃によって製造されました。プルトニウムは、天然のウラン鉱石に微量含まれていることがあります。このプルトニウムは、存在する中性子による天然ウランの照射によって形成されます。プルトニウム金属は、その三フッ化物をアルカリ土類金属で還元することによって調製できます。

要素の分類: 放射性希土類（アクチニド）

プルトニウム物理データ

密度 (g/cc): 19.84

融点 (K): 914

沸点 (K): 3505

外観： 銀白色の放射性金属

原子半径 (午後): 151

イオン半径 : 93 (+4e) 108 (+3e)

フュージョンヒート (kJ/モル): 2.8

蒸発熱 (kJ/mol): 343.5

ポーリング否定数: 1.28

最初のイオン化エネルギー (kJ/mol): 491.9

酸化状態 : 6、5、4、3

格子構造: 単斜晶系

ソース

• エムスリー、ジョン（2011）。 自然の構成要素: 要素の A-Z ガイド .オックスフォード大学出版局。 ISBN 978-0-19-960563-7。
• グリーンウッド、ノーマンN.;アーンショウ、アラン (1997)。 元素の化学 (第 2 版)。バターワース・ハイネマン。 ISBN 978-0-08-037941-8.
• Hammond, C. R. (2004)。 要素 、 の 化学と物理ハンドブック （第81版）。 CRCプレス。 ISBN 978-0-8493-0485-9。
• シーボーグ、グレン T. プルトニウム物語 .カリフォルニア大学ローレンス・バークレー研究所。 LBL-13492、DE82 004551。
• ウェスト、ロバート（1984）。 CRC、化学と物理学のハンドブック .フロリダ州ボカラトン：Chemical Rubber Company Publishing。 ISBN 0-8493-0464-4。