Plutoniu

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94
Pu
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla enantada

Blancu platiáu
Información xeneral
Nome, símbolu, númberu Plutoniu, Pu, 94
Serie química Actínidos
Grupu, periodu, bloque 5, 7, f
Masa atómica 244 u
Configuración electrónica [Rn] 5f⁶ 7s²
Electrones per nivel 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
Propiedaes atómiques
Radiu mediu 135 pm
Electronegatividá 1,28 (Pauling)
Radiu atómicu (calc) 159 pm (Radiu de Bohr)
Radiu covalente 187±1 pm
Estáu(aos) d'oxidación 6, 5, 4, 3 (óxidu anfotérico)
Propiedaes físiques
Estáu ordinariu Sólidu
Densidá 19816 kg/m³
Puntu de fusión 912,5 K (639 °C)
Puntu de bullidura 3505 K (3232 °C)
Entalpía de vaporización 333,5 kJ/mol
Entalpía de fusión 2,82 kJ/mol
Presión de vapor 10,00 Pa a 2.926 K
Varios
Estructura cristalina Monoclínica
Nᵘ CAS 7440-07-5
Calor específica 35,5 J/(K·kg)
Conductividá térmica 6,74 W/(m·K)
Módulu elásticu 96 GPa
Módulu de cizalladura 43 GPa
Coeficiente de Poisson 0,21
Velocidá del soníu 2,260 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículu principal: Isótopos del plutoniu
iso AN Periodu MD Ed PD
MeV
238Pu87,74 años204,66[1]
5,5

234O
239Pu2,41 × 10⁴ años207,06
5,157

235O
240Pu6,35 × 10³ años205,66
5,256

236O
241Pu14 años0,02078
210,83
241Am
242Pu3,73 × 10⁵ años209,47
4,984

238O
244Pu8,08 × 10⁷ años4,666
240O
Valores nel SI y condiciones normales de presión y temperatura, sacante que se diga lo contrario.
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El plutoniu ye un elementu transuránico radiactivu col símbolu químicu Pu y el númberu atómicu 94. Ye un metal actínido con apariencia gris platiada que s'escurez cuando ye espuestu al aire, formando una capa opaca cuando s'aferruña. L'elementu de normal exhibe seis estados alotrópicos y cuatro d'oxidación. Reacciona col carbonu, los halóxenos, nitróxenu y siliciu. Cuando s'espón al aire húmedo forma óxidos y hidruros qu'espanden hasta un 70% el so volume, que de la mesma, esprender en forma de polvu que puede engafar de forma bonal. Tamién ye un elementu radiactivu y puede atropase nos güesos. Estes propiedaes faen que manipoliar plutoniu sía peligrosu.

El plutoniu ye'l elementu primordial más pesáu en virtú a la so isótopu más estable, el plutoniu-244, con una semi vida averada de 80 millones d'años ye tiempu abondu por que el elementu alcuéntrase en pequeñes cantidaes na naturaleza.[2] El plutoniu ye principalmente un subproductu de la fisión nuclear nos reactores, onde dalgunos de los neutrones lliberaos pol procesu de fisión converten nucleos d'uraniu-238 en plutoniu.[3]

Unu de los isótopos del plutoniu utilizaos ye'l plutoniu-239, que tien una semi vida de 24.100 años. El plutoniu-239, xunto col plutoniu-241 son elementos fisibles, esto quier dicir que'l nucleu de los sos átomos puede estremase cuando ye bombardiáu con neutrones térmicos, lliberando enerxía, radiación gamma y más neutrones. Esos neutrones pueden caltener una reacción nuclear en cadena, dando llugar a aplicaciones n'armes y reactores nucleares.

El plutoniu-238 tien una semi vida de 88 años y emite partícules alfa. Ye una fonte de calor nos xeneradores termoeléctricos de radioisótopos, que son utilizaos p'apurrir enerxía a delles sondes espaciales. El plutoniu-240 tien una tasa elevada de fisión bonal, aumentando'l fluxu de neutrones de cualquier amuesa na que s'atope. La presencia de plutoniu-240 llinda l'usu de muestres p'armes o combustible nuclear y determina el so grau. Los isótopos del plutoniu son caros y difíciles de dixebrar, por esto suelen fabricase en reactores especializaos.

El plutoniu foi sintetizáu per primer vegada en 1940 por un equipu empobináu por Glenn T. Seaborg y Edwin McMillan nel llaboratoriu de la Universidá de California, Berkeley bombardiando uraniu-238 con deuteriu. Darréu atopáronse traces de plutoniu na naturaleza. La producción de plutoniu en cantidaes útiles per primer vegada foi una parte importante del Proyeutu Manhattan mientres la Segunda Guerra Mundial, que desenvolvió les primeres bombes atómiques. La primera prueba nuclear ("Trinity", en xunetu de 1945), y la segunda bomba atómica usada pa destruyir una ciudá ("Fat Man" en Nagasaki, Xapón n'agostu de 1945) teníen nucleos de plutoniu-239. Mientres y dempués de la guerra, realizáronse esperimentos con humanos ensin consentimientu informáu qu'estudiaben la radiación del plutoniu y tuvieron llugar varios accidentes críticos, dalgunos d'ellos letales. La eliminación de los residuos de plutoniu de les centrales nucleares y l'esmantelamientu de les armes nucleares construyíes mientres la Guerra Fría son esmoliciones sobre la proliferación nuclear y el mediu ambiente. Otres fontes de plutoniu nel mediu ambiente son consecuencia de les numberoses pruebes nucleares na superficie (agora prohibíes).

  1. Magurno, B.A.; Pearlstein, S. (eds.) Workshop on nuclear data evaluation methods and procedures, Upton, NY, USA, 22 Septmber 1980, vol. II (1981), páxs. 835 ff
  2. «Detection of Plutonium-244 in Nature». Nature 234 (5325):  páxs. 132–134. 1971. doi:10.1038/234132a0. Bibcode1971Natur.234..132H. http://www.nature.com/nature/journal/v234/n5325/abs/234132a0.html. 
  3. "Contaminated Water Escaping Nuclear Plant, Japanese Regulator Warns". The New York Times.

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