plutonium

vlastnosti
[ Rn ] 5 f 6 7 s 2 94 Pu Periodická tabulka
Obvykle
Jméno , symbol , atomové číslo	Plutonium, Pu, 94
Kategorie prvků	Aktinidy
Skupina , tečka , blok	Ac , 7 , f
Vzhled	stříbřitý kov
Číslo CAS	7440-07-5
Číslo ES	231-117-7
Informační karta ECHA	100,028,288
Hmotnostní zlomek zemského obalu	2 · 10 −15  ppm
Atomový
Atomová hmotnost	244,0642 u
Atomový poloměr	151 hod
Kovalentní poloměr	187 hodin
Konfigurace elektronů	[ Rn ] 5 f 6 7 s 2
1. Ionizační energie	6. místo.02576 (25) eV ≈ 581.4 kJ / mol
2. Ionizační energie	11.5 (4) eV ≈ 1 110 kJ / mol
3. Ionizační energie	21.1 (4) eV ≈ 2 040 kJ / mol
4. Ionizační energie	35.0 (4) eV ≈ 3 380 kJ / mol
5. Ionizační energie	49.0 (1,9) eV ≈ 4 730 kJ / mol
Fyzicky
Fyzický stav	pevný
Modifikace	6. místo
Krystalická struktura	monoklinický
hustota	19,816 g cm −3
magnetismus	paramagnetický ( Χ m = 6,2 · 10 −4 )
Bod tání	912,5 K (639,4 ° C)
bod varu	3509 K (3230 ° C)
Molární objem	12,29 10 −6 m 3 mol −1
Teplo odpařování	325 kJ mol −1
Teplo fúze	11,48 kJ mol −1
Rychlost zvuku	2260 m s −1 při 293,15 K.
Specifická tepelná kapacita	130 J kg −1 K −1
Elektrická vodivost	6,8 · 10 5 A · V −1 · m −1
Tepelná vodivost	6,74 W m −1 K −1
Chemicky
Oxidační stavy	+3, +4 , +5, +6, (+7)
Normální potenciál	−2,031  V (Pu 3+ + 3 e - → Pu)
Elektronegativita	1,28 ( Paulingova stupnice )
Izotopy
izotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 236 Pu {syn.} 2,86 a α 5,867 232 U 237 Pu {syn.} 45,2 d ε 0,220 237 Np α  (0,0042%) 5,748 233 U 238 Pu {syn.} 87,7 a α 5,593 234 U SF  (1,9 10 - 7  %) 239 Pu {syn.} 24 110 a α 5,245 235 U SF  (3 · 10–10  %) 240 pu {syn.} 6564 a α 5,256 236 U SF  (5,7 10 −6  %) 241 Pu {syn.} 14,35 a β - 0,021 241 zapnuto α (0,0025%) 5.14 237 U SF  (2 · 10 −14  %) 242 Pu {syn.} 375 000 a α 4,984 238 U SF  (0,00055%) 243 Pu {syn.} 4,956 h β - 0,579 243 Zapnuto 244 Pu 100  % 8,0 x 107 a α (99,88%) 4,666 240 U SF  (0,12%)
Další izotopy viz seznam izotopů
Informace o nebezpečnosti a bezpečnosti
Radioaktivní
GHS označení nebezpečnosti není k dispozici žádná klasifikace
Pokud je to možné a obvyklé, používají se jednotky SI . Pokud není uvedeno jinak, uvedené údaje platí pro standardní podmínky .

Plutonium je chemický prvek se symbolem prvku Pu a atomovým číslem 94, což je nejvyšší atomové číslo ze všech přirozeně se vyskytujících prvků. V periodické tabulce je ve skupině aktinidů ( 7. perioda , f-blok ) a je jedním z transuranických prvků . Pojmenováno bylo podle trpasličí planety Pluto .

Plutonium je toxický a radioaktivní těžký kov . Nachází se v nejmenších stopách ve velmi starých skalách. Množství, které je uměle generováno v jaderných elektrárnách, je větší .

Jako jeden z mála štěpných prvků hraje důležitou roli při konstrukci jaderných zbraní . Byl to štěpný materiál atomové bomby, který byl svržen na Nagasaki 9. srpna 1945 ( Fat Man ). Při provozu jaderných reaktorů vzniká plutonium z uranu v jaderném palivu .

příběh

Plutonium objevili Američané Glenn T. Seaborg , J. W. Kennedy , E. M. McMillan , Michael Cefola a Arthur Wahl . 14. prosince 1940 vyrobili izotop ²³⁸ Pu bombardováním uranu ²³⁸ U deuterony v cyklotronu . Za tímto účelem byly vzorky izotopu ²³⁸ U ve formě oxidu U ₃ O ₈ nejprve naneseny v tenké vrstvě na měděnou desku. Při jaderné reakci s deuterony jsou emitovány dva neutrony ; původně vytvořené neptunium se rozpadne na ²³⁸ Pu. Arthur Wahl poskytl jasný důkaz pro prvek 94 23./24. Února 1941.

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {238} _ {\ 92} U \ + \ _ {1} ^ {2} D \ \ longrightarrow \ _ {\ 93} ^ {238} Np \ + \ 2 \ _ {0 } ^ {1} n \ quad; \ quad _ {\ 93} ^ {238} Np \ {\ xrightarrow [{2,117 \ d}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 94} ^ {238 } Pu}}$

Druhý izotop byl vytvořen bombardováním rychlými neutrony:

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {238} _ {\ 92} U \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 92} ^ {239} U \ {\ xrightarrow [{23, 5 \ min}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 93} ^ {239} Np \ {\ xrightarrow [{2,3565 \ d}] {\ beta ^ {-}}} \ _ { \ 94} ^ {239} Pu}}$

Uvedené časy jsou poločasy .

V březnu 1942 jej pojmenovali podle Pluta , který byl tehdy považován za nejvzdálenější planetu , která je zase pojmenována podle boha podsvětí stejného jména : „[...] pojmenovaný po planetě Pluto na druhé straně Neptunu Odvozeno od jména Pluta, boha podsvětí, který je oprávněnější! “Tak byly pojmenovány tři v té době známé nejtěžší prvky, uran, neptunium a plutonium, podle planet Uran , Neptun a Pluto.

První vážitelné množství asi 4 µg izolovali v srpnu / září 1942 Burris B. Cunningham , M. Cefola a Louis B. Werner .

Objev byl během 2. světové války utajen. Plutonium bylo poprvé vyrobeno ve větším měřítku v rámci amerického projektu Manhattan . Atomová bomba, s níž test Trinity způsobil první výbuch jaderné zbraně lidstva, a Fat Man , bomba, s níž bylo zničeno japonské město Nagasaki , obsahovala jako štěpný materiál plutonium ²³⁹ Pu. Joseph Hamilton provedl studie distribuce plutonia na testovaných osobách, které jsou dnes kontroverzní kvůli extrémně toxickým účinkům plutonia.

V Německu Carl Friedrich von Weizsäcker již před objevením plutonia poukázal na to, že v jaderných reaktorech bude muset být vytvořen nový štěpný prvek ²³⁹ Eka Re (Eka-Rhenium). Dokonce i Fritz Houtermans v roce 1942 v tajné zprávě teoreticky očekával existenci transuranických prvků. Pokud však dnes víme, v rámci německého uranového projektu se do konce války nevyrábělo žádné významné množství plutonia.

Výskyt

Přirozený výskyt

Plutonium je poslední, ale extrémně vzácný, dříve známý přirozeně se vyskytující prvek periodické tabulky . S obsahem 2 · 10 ⁻¹⁹ % hmotnostních je jedním z nejvzácnějších prvků v zemské kůře. V ložiscích uranu může být produkován v malých množstvích absorpcí přirozeně uvolněných neutronů z uranu. Předpokládá se, že na 140 miliard atomů uranu připadá jeden atom plutonia. V roce 1951 americký chemik DF Peppard extrahoval ²³⁹ pu z koncentrátu konžské smoly . Na každý mikrogram bylo zapotřebí 100 tun smoliny.

Z přírodních reaktorů Oklo v Gabonu a ze sousedního ložiska uranu je známo, že k jadernému štěpení došlo jako řetězová reakce v přírodním prostředí asi před 1,5 až 2 miliardami let v průběhu několika tisíciletí . Akumulace štěpných neutronů na ²³⁸ U tam vyprodukovala asi 2 až 4 tuny ²³⁹ Pu. V některých částech ložiska Oklo se na celkovém štěpení jádra významně podílelo přímé štěpení ²³⁹ Pu. Asi třetina z celkového rozdělení ²³⁵ U se říká, že pochází z alfa rozpad z ²³⁹ Pu. Jakékoli zbytky generovaného plutonia se nyní zcela rozpadly.

Díky rafinované stopové analýze bylo možné detekovat sebemenší stopy nejdelšího izotopu plutonia ²⁴⁴ Pu v minerálu bastnäsite , který byl pojmenován podle místa, kde byl nalezen v Bastnäs ve Švédsku . Toto plutonium pochází z doby vzniku sluneční soustavy , takže se jedná o prvotní nuklid . Nalezená množství jsou tak malá, že byla objevena až v roce 1971, dlouho po umělé produkci plutonia v jaderných reaktorech.

Uvádí se, že nejmenší množství ²⁴⁴ Pu bylo izolováno ze sedimentů na mořském dně, které údajně pocházejí z hvězdného prachu. Předpokládá se, že původci jsou fúze neutronových hvězd.

Umělý výskyt

Plutonium je produkován v nukleárních zbraní a jaderných reaktorů prostřednictvím transmutace z uranu . Mezitím (2016) mají jaderné mocnosti a další státy, které provozují jaderné elektrárny, celkový inventář stovek tun plutonia uměle vyrobeného tímto způsobem, včetně Ruska 180 tun a USA 90 tun separovaného plutonia.

Uvolnění v důsledku antropogenních příčin

V letech 1945 až 1980 bylo plutonium antropogenně uvolněno v množství od tří do pěti tun pomocí testů nadzemních jaderných zbraní , jejichž stopy jsou zjistitelné po celém světě. Další množství byla uvolněna prostřednictvím různých nezamýšlených událostí a nehod.

• Zprávy o nehodách jaderných zbraní a haváriích v laboratořích jaderných zbraní
• Neúspěšné vesmírné mise a opětovný vstup satelitů s radionuklidovými bateriemi , například přes Transit 5BN-3 , Kosmos 954 a Apollo 13
• Požár v reaktoru v továrně Sellafield Plutonium (tehdy Windscale) v roce 1957
• Nehody zahrnující jaderné ponorky
• v odpadních vodách z jaderných výzkumných zařízení a ze zpracovatelských závodů
• V minulosti docházelo k legálnímu i nelegálnímu ukládání radioaktivního odpadu do oceánů
• Většina plutonia, které uniklo během katastrofy černobylského reaktoru, zůstala v okruhu 100 kilometrů od reaktoru. Také v roce 1957 při nehodě Kyshtym v ruském závodě Mayak uniklo značné množství plutonia, které bylo uloženo hlavně lokálně a regionálně.

Extrakce a prezentace

Plutonium se nevyhnutelně vyrábí v jaderných elektrárnách provozovaných s ²³⁸ směsmi izotopů bohatými na U. Část ²³⁸ U používá se převede do ²³⁹ Pu tím zachycení se neutronů a následné beta rozpad .

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {238} _ {\ 92} U \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 92} ^ {239} U \ {\ xrightarrow [{23, 5 \ min}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 93} ^ {239} Np \ {\ xrightarrow [{2,3565 \ d}] {\ beta ^ {-}}} \ _ { \ 94} ^ {239} Pu}}$     (HWZ: 24110 a)

Uvedené časy jsou poločasy .

Ve většině případů vede k jadernému štěpení další neutron, ale v některých případech se vytvoří izotop ²⁴⁰ Pu (HWZ: 6560 a). Protože je tento izotop obtížně štěpitelný, další zachycování neutronů vede ke vzniku ²⁴¹ Pu (HWZ: 14 a), což je zase snadné rozdělit. Ne všechny atomy jsou však rozděleny, takže v některých z nich může pokračovat proces šlechtění na ²⁴² Pu (HWZ: 373000 a) a ještě těžších izotopů. Protože však štěpný ²⁴³ Pu má velmi krátký poločas rozpadu (5 h), další zachycení neutronů, které obvykle vede ke štěpení nebo - ve vzácnějších případech - k produkci plutonia ²⁴⁴ Pu, je nepravděpodobné. Proces chovu plutonia je tedy u ²⁴³ Pu prakticky u konce a vede přes beta rozpad ²⁴³ Pu k izotopu americium ²⁴³ Am (HWZ: 7370 a).

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {239} _ {\ 94} Pu \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 94} ^ {240} Pu \ + \ \ gamma}}$

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {240} _ {\ 94} Pu \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 94} ^ {241} Pu \ + \ \ gamma}}$

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {241} _ {\ 94} Pu \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 94} ^ {242} Pu \ + \ \ gamma}}$

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {242} _ {\ 94} Pu \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 94} ^ {243} Pu \ + \ \ gamma}}$

Protože každý stupeň těchto po sobě jdoucích jaderných reakcí trvá určitý čas, relativní množství izotopů v jádru reaktoru se v průběhu času mění. Rychlost, s jakou probíhají jaderné reakce, závisí na rozložení rychlosti neutronů. Protože je však velká část snadno štěpitelných izotopů rozdělena a není přeměněna na jiné izotopy, možný výnos (účinnost) šlechtitelského procesu klesá s generováním každého dalšího snadno štěpitelného izotopu.

V případě potřeby se speciálně vyrábí lehčí izotop ²³⁸ Pu . Je vytvořen zachycením několika neutronů z izotopu uranu ²³⁵ U. Nejprve je vytvořeno ²³⁶ U jádro v excitovaném stavu, který má poločas rozpadu 120  nanosekund a je velmi pravděpodobné, že se rozdělí. Vybuzených ²³⁶ U-jader však může také přejít do dlouhodobého základního stavu emisí záření gama . Další záchyt neutronů a rozpad beta vede k neptuniu ²³⁷ Np. Po určité době ozáření se neptunium, které se skládá téměř výhradně z ²³⁷ Np, extrahuje z palivových tyčí . Neptunium je poté znovu zavedeno do reaktoru ve formě čistých neptuniových palivových tyčí a ozářeno neutrony. Konvertuje se na ²³⁸ Np zachycením neutronů , které se při vyzařování beta záření rozpadá na ²³⁸ Pu.

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {235} _ {\ 92} U \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 92} ^ {236m} U \ {\ xrightarrow [{120 \ ns}] {}} \ _ {\ 92} ^ {236} U \ + \ \ gamma}}$

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {236} _ {\ 92} U \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 92} ^ {237} U \ {\ xrightarrow [{6, 75 \ d}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 93} ^ {237} Np}}$

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {237} _ {\ 93} Np \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 93} ^ {238} Np \ {\ xrightarrow [{2,117 \ d}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 94} ^ {238} Pu}}$

Uvedené časy jsou poločasy .

Takto ošetřené palivové tyče obsahují také těžší izotopy plutonia. Kromě toho jsou některé atomy neptunia také zasaženy neutrony nad energií 6,27 MeV, což také vede k malému množství ²³⁶ Pu. To se rozpadá na sérii thoria , ve které se vyskytuje silné gama zářič thallium ²⁰⁸ Tl.

Pokud je ²³⁹ Pu rozděleno rychlými neutrony, které nejsou zpomaleny, průměrný počet nově uvolněných neutronů na rozdělené atomové jádro je obzvláště vysoký. V takovém reaktoru lze tedy teoreticky převést na nový ²³⁹ Pu více ²³⁸ U, než je současně spotřebováno štěpením. Říká se mu proto chovatelský reaktor nebo „rychlý chovatel“. V praxi však bylo dosud dosaženo maximálního konverzního poměru 0,7 , takže fungování ekonomiky šlechtitelského reaktoru zatím nebylo ve velkém prokázáno.

Po výrobě se plutonium nachází ve vyhořelých palivových článcích společně se štěpnými produkty a nepoužitým zbytkovým jaderným palivem. Prostřednictvím PUREX procesu , plutonium vyrobené a uran, který je také žádoucí, mohou být extrahovány z nich v přepracování rostlin. Za tímto účelem se materiál nejprve rozpustí v kyselině dusičné a plutonium a uran se extrahují tri-n-butylfosfátem . Produkty štěpení a další komponenty zůstávají pozadu. Ročně se vyrobí přibližně 20 tun plutonia, zejména ve formě izotopu ²³⁹ Pu.

Přenos štěpného materiálu (jako je ²³⁹ Pu a ²⁴¹ Pu) a také materiálů vhodných pro jejich výrobu do států, které nemají jaderné zbraně, podléhá kontrole podle odstavce III Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE). smlouvy o nešíření jaderných zbraní . V Německu upravuje nakládání se štěpným materiálem zákon o atomové energii . Určuje, kdo a za jakých podmínek smí v Německu přepravovat a vlastnit plutonium.

vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Za normálních podmínek je plutonium lesklý stříbrný těžký kov s vysokou hustotou (19,86 g / cm ³ ). Jako u všech aktinidů existují pouze radioaktivní izotopy plutonia . Je samoohřívací, na každý 1 kg plutonia připadá přibližně 2  watty tepelného výkonu (na základě ²³⁹ Pu). Ve srovnání s jinými kovy je plutonium špatným vodičem tepla a elektřiny . Kov krystalizuje celkem v šesti alotropických modifikacích, v závislosti na teplotě . Některé z nich se výrazně liší svou hustotou. Modifikace α-Pu, která je stabilní při pokojové teplotě, je monoklinická . V plutoniu existuje vzácný případ anomálie hustoty při vyšších teplotách ; hustota se opět zvyšuje během fázového přechodu na modifikaci δ'- a e. Stejně jako u vody se hustota také zvyšuje, když taje . Tekuté plutonium má ze všech prvků v kapalném stavu nejvyšší viskozitu . Navzdory abnormálně vysoké magnetické citlivosti na kovy a tendenci objednávat se za nízkých teplot nevykazuje plutonium na velkých plochách žádný řád, a proto musí být popsáno jako paramagnetické . Neustálé zahřívání způsobené rozpadem plutonia ²³⁹ Pu však interferuje s měřením . To znamená, že nelze dosáhnout teplot blízkých absolutní nule.

Úpravy za atmosférického tlaku

Jméno na fázi	Stabilní v teplotním rozsahu	Hustota (teplota)	Krystalový systém	Bravaisova mřížka	Vesmírná skupina
α-Pu	0  K - 395 K.	19,77 g / cm 3 (293 K)	monoklinický	primitivní	P 2 1 / m (č. 11)Šablona: skupina místností / 11
β-Pu	395 tis. - 479 tis	17,7 g / cm 3 (395 K)	monoklinický	soustředěný na tělo	I 2 / m (č. 12, pozice 3)Šablona: skupina místností / 12.3
γ-Pu	479 tis. - 592 tis	17,14 g / cm 3 (479 K)	ortorombický	na střed obličeje	Fddd (č. 70)Šablona: skupina místností / 70
δ-Pu	592 K - 730 K	15,9 g / cm 3 (592 K)	monoklinický	na střed základny	Cm (č. 8)Šablona: skupina místností / 8
δ'-Pu	730K - 749K	16,0 g / cm 3 (730 K)	tetragonální	soustředěný na tělo	I 4 / mmm (č. 139)Šablona: skupina pokojů / 139
ε-Pu	749 tis. - 914 tis	16,5 g / cm 3 (749 K)	krychlový	soustředěný na tělo	Na 3 m (č. 229)Šablona: skupina pokojů / 229
tekutina	914 tis. - 3503 tis	16,63 g / cm 3 (914 K)	-	-	-

Dále je známá modifikace vysokého tlaku, která byla získána z α-Pu při tlaku nad 40 GPa a která krystalizuje v prostorové skupině P 6 ₃ (vesmírná skupina č. 173) .Šablona: skupina pokojů / 173

Chemické vlastnosti

Plutonium je základní a velmi reaktivní kov. Ve vzduchu rychle reaguje s kyslíkem a vlhkostí. Kov zpočátku matuje a je potažen tmavě modro-černou oxidovou kůží; pokud stojíte ve vzduchu delší dobu, vytvoří se silná, šedozelená, prášková, abrazivní vrstva oxidu. Kov při zahřátí reaguje s většinou nekovů a vody. Při pokojové teplotě ji naopak nenapadá voda ani zásadité roztoky . Není rozpustný v koncentrované kyselině dusičné kvůli její pasivaci . Plutonium je rozpustné v kyselině chlorovodíkové a kyselině dusičné obsahující fluorid . Fluoridové ionty potlačují jinak nástup pasivace kovu. Chemické vlastnosti plutonia jsou podobné jako u ostatních aktinidů. Podobně jako mnoho jiných těchto prvků určuje silná radioaktivita chemické vlastnosti plutonia, protože vazby mohou být narušeny generovaným teplem. Uvolněné záření může také rozbít vazby.

Plutonium má řadu sloučenin, ve kterých může existovat v oxidačních stavech +3 až +7. To znamená, že plutonium spolu s neptuniem tvoří nejvyšší oxidační stupeň ze všech aktinidů. Nejstabilnější úroveň je +4. Ve vodném roztoku plutonia ionty mají charakteristické barvy, PU ³⁺ iontů je fialová, Pu ⁴⁺ hnědý, Pu ^V O ₂ ⁺ fialová, Pu ^VI O ₂ ²⁺ oranžové a Pu ^VII O ₂ ³⁺ zeleně.

Biologické aspekty

Biologická funkce plutonia není známa. Další výzkum a vyšetřování se zaměřilo na mikrobiální interakce s plutoniem za účelem sanace kontaminovaných skládek a prostředí. Enterobakterie rodu Citrobacter mohou srážet Pu (IV) z vodného roztoku díky aktivitě fosfatázy v jejich buněčné stěně a vázat ji jako komplex lanthan-fosfát.

Izotopy

→ Seznam izotopů plutonia

Pro plutonium bylo změřeno 20 izotopů a 15 jaderných izomerů s hmotnostními čísly od 228 do 247. Mezi poločasy jsou mezi 37 · 10 ^-12   s pro izomer ^{236 "m1} Pu a 80 miliony let na ²⁴⁴ Pu. Nejdelší izotopy s poločasy delšími než 11 dní mají hmotnostní čísla mezi 236 a 244. Izotop ²⁴³ Pu je výjimkou s poločasem kratším než 5 hodin. Některé izotopy plutonia jsou považovány za výchozí body pro sérii radioaktivního rozpadu .

• ²³⁶ Pu je rozdělen do série thoria . Přichází s poločasem rozpadu 2,858 let přes α-rozpad na střední úroveň ²³² U, která serozpadás poločasem rozpadu 68,9 let na ²²⁸ Th, což je hlavní linie série. Tento izotop je inkubován pouze v malých množstvích v jaderných reaktorech, které běží na uran.
• S poločasem 45,2 dnů se ²³⁷ Pu převede na 99,9958% zachycením elektronů na izotop neptunia ²³⁷ Np, což je oficiální výchozí bod řady neptunia . Zbývajících 0,0042% se rozpadá α-rozpadem na uran ²³³ U, který se také rozpadá pomocí řady neptunia.
• ²³⁸ Pu je α-emitor s poločasem rozpadu 87,7 let. Nejprve se rozpadne na ²³⁴ U a pokračuje rozpadovým řetězcem řady uran-radium .
• ²³⁹ Pu je nejčastěji vyráběný izotop plutonia. Má poločas rozpadu 24 110 let a hlavně se rozpadá emisí α záření o ²³⁵ U. Další rozpad následuje po sérii uran-aktinium pro přirozenou radioaktivitu, kterázačínána ²³⁵ U.  K spontánnímu rozštěpení dochází vpoměru ^3,10–10 %.
• ²⁴⁰ Pu se rozpadá s poločasem 6564 let a-zářením v ²³⁶ U. Tento izotop uranu se rozpadá s poločasem 23,4 milionu let na přirozených ²³² Th. Další rozpad následuje po sérii thoria.
• ²⁴¹ Pu je často označován jako začátek série Neptunium, protože (když je série prodloužena) přichází před Neptunium. Rozkládá se s poločasem rozpadu 14,35 roku a pravděpodobností 99,9975% s β-rozpadem na ²⁴¹ dop., A s 0,0025% pravděpodobností při rozpadu α ​​na ²³⁷ U. ²⁴¹ am rozpadu při rozpadu α ​​(t _{1/ 2} = 432,2 a) a ²³⁷ U prostřednictvím β-rozpadu na stejný izotop neptunia s dlouhou životností ²³⁷ Np, což je alfa zářič a má poločas rozpadu 2,14 milionu let. Tento velmi dlouhý poločas je problémem bezpečnostních důkazů úložišť, pokud není ²⁴¹ Pu transmutováno na izotopy v palivových článcích ze směsného oxidu v jaderném štěpení, v jehož sérii rozpadů není ²³⁷ Np.
• ²⁴² Pu se rozpadá stejným řetězcem rozpadu jako ²³⁸ Pu. Zatímco však ²³⁸ Pupřichází na rozpadový řetězecjako boční rameno ²³⁴ U, ²⁴² Pu je stále ještě před ²³⁸ U. Plutonium ²⁴² Pu se rozpadá na ²³⁸ Uprostřednictvím α rozpadu, což je začátek řady přírodních uran-radium. S poločasem rozpadu 375 000 let je po ²⁴⁴ Pu nejdelším izotopem.
• ²⁴³ Pu je krátkodobý s poločasem rozpadu 4,956 h. Nejprve se pomocí β záření přemění na americium ²⁴³ Am, které se převede na neptunium ²³⁹ Np a dále serozpadnena ²³⁹ Pu. Jedná se o rozšíření řady uran-aktinium.
• ²⁴⁴ Pu je jediným přirozeně se vyskytujícím izotopem plutonia, protože má dlouhý poločas 80 milionů let. Je to výchozí bod řady thoria, a proto se jí někdy také říká plutonium-thorium. ²⁴⁴ Pu se rozpadá α-rozpadem na ²⁴⁰ U, toto dvěma β-rozpady přes ²⁴⁰ Np na ²⁴⁰ Pu, toto pak opět o dva další α-rozpady přes ²³⁶ U až ²³² Th. Následuje rozpad série thoria .

Výstřih

Všechny izotopy plutonia s lichým počtem neutronů patří mezi několik nuklidů, které jsou snadno, tzn. H. jsou snadno štěpitelné i tepelnými neutrony . Odpovídající efektivní průřez pro ²³⁹ Pu je 752  Barn (b) a pro ²⁴¹ Pu 1010 b, pro sudé ²³⁸ Pu, ²⁴⁰ Pu a ²⁴² Pu, na druhé straně je to pouze 17 b, 0,4 b, respektive <0,2 b. ²³⁶ Pu s velmi krátkým poločasem rozpadu (poločas rozpadu 2,9 roku) má středně velký puklinový průřez 169 b.

Také se spontánně rozštěpily všechny izotopy plutonia s dlouhou životností . Rychlost spontánního štěpení je nejnižší na ²³⁹ Pu a prudce se zvyšuje směrem k lehčím i těžším izotopům. Oba izotopy s lichým a sudým počtem neutronů jsou ovlivněny spontánním štěpením. Zejména ²⁴⁰ Pu má rychlost spontánního štěpení, která je přibližně 70 000krát vyšší než ²³⁹ Pu. Vzhledem k tomu, že neutrony uvolněné během spontánního štěpení atomové bomby mohou vést k předzápalu a výrazně omezit výbušné efekty, je ²⁴⁰ Pu pro jaderné zbraně nežádoucí. Gun plutonium obsahuje co nejméně ²⁴⁰ Pu, ale nikdy není zcela bez něj.

Všechny izotopy plutonia, včetně izotopů se sudým počtem neutronů, mohou být rozděleny rychlými neutrony, a jsou proto v zásadě vhodné pro konstrukci jaderných zbraní. Štěpitelnost plutonia rychlými neutrony klesá s rostoucím počtem neutronů.

Kritické množství relevantní pro konstrukci atomových bomb je určeno štěpitelností s pomalými i s rychlými neutrony, protože vzhledem k poměrně malým průřezům mezer s rychlými neutrony (1 až 3 stodoly) v atomové bombě některé z neutrony po četných srážkách s jádry plutonia, ale je zpomalen na tepelné energie, než může spustit další jaderné štěpení. Při ²³⁶ Pu je kritická hmotnost 8,04–8,42 kg, při ²³⁷ Pu, kterou lze velmi dobře rozdělit rychlými i pomalými neutrony, pouze 3,1 kg. Oba výše uvedené izotopy se však pro jaderné zbraně nepoužívají kvůli jejich vysoké rychlosti spontánního štěpení, krátkému poločasu rozpadu, vysoké produkci tepla a komplikované těžbě. Podle výpočtů má ²³⁸ Pu použitý pro jaderné baterie kritickou hmotnost přibližně 9,04–10,31 kg. Pro nejdůležitější izotop pro jaderné zbraně, ²³⁹ Pu, je kritické množství (jako u všech ostatních informací bez moderátoru a / nebo reflektoru) 10 kg. S ²⁴¹ Pu je to již 12,27–13,04 kg.

2 odst. 1 zákona o atomové energii (Německo) přiřazuje izotopy plutonia ²³⁹ Pu a ²⁴¹ Pu jako „zvláštní štěpné látky“ jaderným palivům.

Dvě z mnoha možností pro štěpení ²³⁹ Pu indukované neutrony :

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {239} _ {\ 94} Pu \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 56} ^ {144} Ba \ + \ _ {38} ^ {94} Sr \ + \ 2 \ _ {0} ^ {1} n}}$

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {239} _ {\ 94} Pu \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 51} ^ {130} Sb \ + \ _ {\ 43} ^ {107} Tc \ + \ 3 \ _ {0} ^ {1} n}}$

použití

Ve větším množství je použito pouze ²³⁸ Pu a ²³⁹ Pu. ²³⁸ Pu je kontaminován jinými izotopy plutonia, když je inkubován z Neptunia. Pouze ²³⁸ Pu, které je napjato přes objížďku Curium ²⁴² cm, je zdarma od ²³⁶ Pu.

²³⁹ Pu je vždy kontaminováno ²⁴⁰ Pu a ještě menším množstvím ²⁴¹ Pu a ²⁴² Pu.

Použití v jaderných elektrárnách

Při provozu jaderných reaktorů se uran v palivových článcích přeměňuje na plutonium. Po separaci v zařízení na přepracování je toto zpracováno společně s obohaceným uranem na výrobu palivových článků MOX pro lehkovodní reaktory . Tam použití MOX místo čistého uranového paliva mírně zvyšuje určitá provozní rizika: podíl zpožděných neutronů (viz kritičnost ) klesá o několik procent a rychlý tok neutronů - který způsobuje radiační poškození tlakové nádoby reaktoru - se zvyšuje o pár procent.

V chovatelských reaktorech se používá palivo MOX s asi desetinásobným obohacením štěpných izotopů .

Vojenské použití

Pro jaderné zbraně vhodné zbraně plutonium (anglické plutonium pro zbraně ) má až ²³⁹ Pu a minimálně ²⁴⁰ obsažených Pu. Z obsahu asi 92% ²³⁹ Pu je plutonium považováno za zbraň. Podle názoru MAAE je však jakékoli plutonium v ​​zásadě vhodné pro vojenské účely. Plutonium je označováno jako plutonium reaktoru , ke kterému dochází při normálním provozu jaderných elektráren; může obsahovat až 31% ²⁴⁰ Pu.

²⁴⁰ Pu nelze štěpit tepelnými neutrony, ale rozpadá se spontánním štěpením . Tím se uvolní neutrony, což může způsobit, že se plutoniová bomba nežádoucím způsobem předem zapálí a způsobí, že výpočet výbušné síly bude nepřesný. Přesné zapálení a přesná predikce výbušné síly jsou z vojenského hlediska žádoucí. Rozpadové teplo alfa zářiče ²³⁸ Pu má také rušivý účinek.

K výrobě plutonia zbraní v jaderných reaktorech je zapotřebí co nejkratší doba ozařování: čím déle to je, tím více ²⁴⁰ Pu se vytvoří z ²³⁹ Pu (viz také reakce chovu jaderných reaktorů ). Z tohoto důvodu lze plutonium zbraní rozumně získat z jaderného reaktoru s pokračující výrobou energie pouze tehdy, pokud se jedná o tlakový trubkový reaktor , protože pouze s tímto reaktorem lze během provozu vyměňovat jednotlivé palivové články (typy reaktorů např. CANDU , RBMK ). Naproti tomu v německých jaderných elektrárnách jsou všechny palivové články umístěny společně v tlakové nádobě reaktoru a odstranění palivových článků vyžaduje komplexní odstavení („vypnutí“) elektrárny, které by nemělo být utajováno (např. Již žádná vodní pára mraky nad chladícími věžemi).

Rusko vyrábělo své zbraně plutonium v ​​účelových reaktorech ADE ; poslední z nich byl ukončen v roce 2010 po 46 letech provozu.

V roce 2010 se USA a Rusko dohodly v dohodě o řízení a likvidaci plutonia na snížení svých zásob plutonia zbraní o 34 tun. Ministryně zahraničí Hillary Clintonová a Sergej Lavrov podepsali ve Washingtonu doplňkový protokol . To bude stát Rusko 2,5 miliardy USD; USA z toho převezmou 400 milionů dolarů. Plutonium lze zlikvidovat po smíchání s jiným jaderným odpadem nebo jeho přepracováním na prvky MOX.

Radionuklidové baterie pro cestování vesmírem

Dostatečně velké, kompaktně uspořádané množství ²³⁸ Pu se díky vlastnímu radioaktivnímu rozpadu zahřívá na žhnutí a vyzařuje jen velmi malé množství záření gama , takže se člověk vyrovná s nejtenčím stíněním ve srovnání s pěti dalšími potenciálně vhodnými nuklidy. Používá se proto v oxidované formě jako chemicky inertní oxid plutonia k výrobě elektrické energie v radionuklidových bateriích .

Kvůli své dlouhověkosti se radionuklidové baterie používají při meziplanetárním cestování vesmírem , zejména pro vesmírné sondy, které se mají dostat do vnější sluneční soustavy. Protože solární články již ve velké vzdálenosti od slunce nedodávají dostatek energie. Takové jaderné baterie byly instalovány například do sond Voyager , Cassini-Huygens (1997-2005 pro Saturn) nebo New Horizons (2006-2015 pro Pluto); také v Perseverance (2020 Mars Rover). V minulosti byly na oběžných družicích používány také radionuklidové baterie s plutoniem ²³⁸ Pu .

V roce 1964 shořel americký satelit Transit 5BN-3 s radionuklidovou baterií na palubě při falešném startu asi 50 kilometrů nad Pacifikem. Družice obsahovala téměř jeden kilogram plutonia, které bylo poté měřitelně rozloženo po celé severní polokouli.

V roce 1996 ruská sonda Mars 96 , do které bylo zapojeno Německo, havarovala s 270 gramy plutonia na palubě - v Pacifiku nebo na jihoamerické pevnině.

²³⁶ Pu-free ²³⁸ Pu bylo použito v kardiostimulátorech v 70. letech minulého století a bylo vyrobeno nepříliš produktivní a tudíž nákladnou inkubací Curium ²⁴² Cm. To je způsobeno zachycením neutronů americiem ²⁴¹ Am, které je zase získáno z ²⁴¹ Pu.

${\ Displaystyle \ mathrm { ^ {241} _ {\ 94} Pu \ {\ xrightarrow [{14.35 \ a}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 95} ^ {241} Zapnuto \ {\ xrightarrow {(n, \ gamma)}} \ _ {\ 95} ^ {242} na \ {\ xrightarrow [{16.02 \ h}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 96} ^ {242 } cm \ \ left ({\ xrightarrow [{162.8 \ d}] {\ alpha}} \ _ {\ 94} ^ {238} Pu \ right)}}$

Uvedené časy jsou poločasy .

Zdroj neutronů

Kromě toho se ²³⁸ Pu používá společně s beryliem jako zdrojem neutronů , přičemž a-částice z rozpadu plutonia narazí na jádro berylia a je do něj začleněna emisí neutronu.

toxicita

Stejně jako mnoho jiných těžkých kovů je plutonium jedovaté a poškozuje zejména ledviny. Váže se také na bílkoviny v krevní plazmě a ukládá se mimo jiné v kostech a játrech. Smrtelná dávka pro člověka je pravděpodobně v rozmezí dvouciferných miligramů, u psů je dávka LD ₅₀ 0,32 mg / kg tělesné hmotnosti. Chemickou toxicitu plutonia však překračuje mnoho dalších látek.

Mnohem nebezpečnější než chemický účinek je - díky různým fyzikálním vlastnostem závislým na izotopech - jeho vysoká úroveň radioaktivity, genetické poškození a tím mimo jiné. Může způsobit rakovinu , ale také příznaky jako normální otrava těžkými kovy. I inhalace 40 nanogramů ²³⁹ Pu je dostačující k dosažení mezní hodnoty ročního příjmu aktivity pro inhalace a požití . Α-záření vyzařované plutoniem ²³⁹ Pu je již chráněno mimo tělo horní vrstvou kůže z odumřelých buněk, ale tato ochrana neexistuje, pokud je začleněna například vdechováním prachu obsahujícího plutonium nebo kontaminovanými potravinami .

Podle vyšetřování Arnulfa Seidela z Ústavu radiační biologie v Centru jaderného výzkumu Karlsruhe vedou malé dávky ²³⁹ Pu ke vzniku rakoviny kostí u psů nejdříve po deseti letech, přestože je pětkrát nebezpečnější než radium. Důvodem může být nerovnoměrné rozložení plutonia v kostře, což vede k oblastem, které jsou v určitých bodech silně ozářeny.

Stejně jako ²⁴⁰ Pu, které je vždy společně inkubováno v jaderných reaktorech, se ²⁴¹ Pu rozpadá s poločasem rozpadu asi 14 let na americium ²⁴¹ Am, které vyzařuje velké množství relativně měkkého záření gama . V uloženém plutonia ^vrcholí koncentrace ²⁴¹ Am po přibližně 70 letech. Protože samotné izotopy plutonia téměř nevyzařují gama záření, toto záření (a tím i tloušťka požadovaného stínění) se zpočátku díky vytvořenému americiu výrazně zvyšuje a poté přibližně po 70 letech skladování opět klesá. Vzhledem k delšímu poločasu ²⁴¹ dop. (432 let) dochází k tomuto poklesu mnohem pomaleji než k nárůstu.

bezpečnostní instrukce

Klasifikace podle nařízení CLP nejsou k dispozici, přestože chemická toxicita je známá. Při manipulaci s plutoniem je nutná mimořádná opatrnost , zejména kvůli jeho vysoké úrovni radioaktivity . Vzhledem k tomu, že záření α z plutonia má pouze krátký dosah, je třeba věnovat zvláštní pozornost tomu, aby se kov nedostal do těla. Protože během rozpadu vzniká teplo , musí být odváděno. Nejlepší způsob, jak to udělat, je udržovat plutonium pod suchým, cirkulujícím vzduchem. Jemně rozdělené plutonium je pyroforické .

Kromě toho je nutné zabránit vzniku kritického množství, které vede k řetězové jaderné reakci a tím k nekontrolovanému uvolňování energie a záření. Subkritičnosti lze dosáhnout buď dostatečně malými hmotami, nebo bezpečnou geometrií. V tomto případě je povrch dostatečně velký, takže je ztraceno více neutronů, než vzniká při štěpení vyvolaném neutrony. Další možností je použití materiálů absorbujících neutrony, jako je bór , které je zachytí před možnými novými štěpnými reakcemi. V zásadě je třeba poznamenat, že kritické množství může být také značně sníženo přítomností určitých látek, zejména vody, v důsledku jejich účinku na zmírnění nebo odražení neutronů.

Odkazy

→ Kategorie sloučenina plutonia

Oxidy

Nejstabilnější a nejdůležitější kyslíkovou sloučeninou je oxid plutonia (PuO ₂ ). Tato sloučenina je pevná látka s vysokou teplotou tání. Je stabilní vůči vodě a není v ní rozpustný. Plutonium se proto ve formě tohoto oxidu používá v radionuklidových bateriích a jaderných elektrárnách. Kromě oxidu plutonia je znám také oxid plutonia (III) Pu ₂ O ₃ a oxid plutonia (II) PuO.

Halogenidy

Plutonium tvoří mnoho sloučenin s halogeny fluoru , chloru , bromu a jódu . Odpovídající sloučenina plutonia v oxidačním stavu +3 je známá ze všech halogenů. K dispozici jsou také plutonium (IV), fluorid , plutonium (IV) chlorid a plutonium (VI), fluorid .

Oxidační číslo	F.	Cl	Br	I.
+6	Plutonium (VI) fluorid PuF 6 červenohnědý
+4	Plutonium (IV) fluorid PuF 4 červenohnědý	Plutonium (IV) chlorid PuCl 4
+3	Fluorid plutonia (III) PuF 3 fialový	Plutonium (III) chlorid PuCl 3 zelený	Bromid plutonia (III) PuBr 3 zelený	Jodid plutonia (III) PuI 3 zelený

Boride

Jsou známy čtyři boridy plutonia . Používají se ke snížení emise neutronů z materiálu plutonia a tím i rizika kritičnosti .

Organokovové sloučeniny

Analogicky k uranocenu byla připravena organokovová sloučenina, ve které je uran komplexován dvěma cykloktoctatetraenovými ligandy, odpovídající komplexy thoria , protactinia , neptunia, americiia a také plutonia (η ⁸ -C ₈ H ₈ ) ₂ Pu.

Analytics

Kvůli své vzácnosti neexistují pro plutonium žádné klasické metody mokré chemické detekce. Proto se používají pouze instrumentální postupy.

Instrumentální kvantitativní analýza plutonia

α spektrometrie

Plutonium je často detekováno prostřednictvím záření alfa izotopů ^{239 (40)} Pu a ²³⁸ Pu. Přímá analýza často není možná, takže je třeba provést předchozí separační techniky. Často se zde používá iontoměničová chromatografie . Pomocí α-spektrometrie bylo možné stanovit ^{239 (40)} Pu v námořních sedimentech s detekčním limitem 1 mBq / g.

Elementární hmotnostní spektrometrie (MS)

Pro stanovení plutonia se v hmotnostní spektrometrii používá ICP-ionizace (ICP, indukčně vázaná plazmová hmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou ) a AMS ( Accelerator Mass Spectrometry ). Ve srovnání s ICP-MS je AMS citlivější, ale složité a nákladné na vybavení, protože pro ionizaci je nutné použít urychlovač částic. S AMS, detekční limit přibližně 10 ⁶ atomech ²³⁹ Pu izotopu bylo dosaženo na VERA systému ve Vídni . S pomocí techniky ICP, detekční limit 10 ⁸ atomů ²³⁹ Pu by mohlo být dosaženo, což odpovídá aktivitě 0,1 mBq.

Optická emisní spektrometrie (OES)

Plutonium lze také detekovat pomocí laserové varianty optické emisní spektrometrie (OES). V laserem indukované spektroskopii (LIBS) k použití laserových pulzů k vaporizaci a emisní stimulaci vzorku. Pro měření emisí je k dispozici široká řada linek, přičemž díky nejlepším hodnotám intenzity se většinou používají linky při 295,16 nm, 300,06 nm a 363,22 nm. Touto technikou  bylo možné dosáhnout detekčního limitu 10 - ⁸ g / ml. Stejného detekčního limitu by bylo možné dosáhnout pomocí optické emisní spektrometrie za použití indukčně vázaného plazmatu (ICP-OES).

Laserem indukovaná fotoakustická spektrometrie (LIPAS)

S technologií LIPAS je do roztoku vzorku vyslán laserový puls s vysokou energií, který indukuje fotoakustickou vlnu. Amplituda této vlny je určena pomocí piezoelektrického detektoru. Pomocí této techniky bylo možné detekovat šestimocné plutonium s detekčním limitem 0,5 µg / ml.

Doklad o výrobě mimo reaktor

Výzkumníci u Sandia National Laboratories chtít použít antineutrina vysílané prostřednictvím je beta rozpad ze štěpných produktů na míru produkce plutonia v jaderných reaktorech, takže IAEA již není závislý na odhadech a ne plutonium mohou být zneužity bez povšimnutí na výstavbu jaderných zbraní . Vzhledem k extrémně vysoké produkci antineutrin v jaderných reaktorech by stačil detektor s 1 m ³ detekční kapaliny před jadernou elektrárnou.

Inventář plutonia

Na konci roku 2009 Německo nahlásilo MAAE inventář plutonia 5,4 t separovaného, ​​neozářeného plutonia v čerstvých palivových článcích MOX nebo jiných vyrobených výrobcích. Kromě toho bylo v ozařovaných palivových článcích uloženo 86,9 t plutonia, které bylo uloženo v německých reaktorech, a dalších 5,9 t v ozářeném palivu, které bylo skladováno na jiných místech.

Na konci roku 2010 Švýcarsko oznámilo MAAE, že má zásoby plutonia menší než 50 kg separovaného plutonia. Kromě toho bylo v ozářených palivových článcích 13 t plutonia, které bylo uloženo v místech reaktoru, a další 4 t v ozářeném palivu, které bylo uloženo na jiných místech.

Celosvětový inventář plutonia je uveden k roku 1999. Informace vycházejí z odhadů ministerstva energetiky . Čísla v závorkách udávají množství plutonia extrahovaného z vyhořelého paliva. Pro Kazachstán podle Bulletinu atomového vědce byla kvalita plutonia nesprávně klasifikována ministerstvem energetiky a měla by být komerční. Zbraně plutonia obsahuje méně než 7% izotopu ²⁴⁰ Pu. Komerční plutonium se skládá z palivového stupně se 7 až 18% ²⁴⁰ Pu a z reaktoru s více než 19% ²⁴⁰ Pu.

Stát (od roku 1999)	zbraň schopná (v t)	komerční kvalita (v t)
Argentina	0	6. místo
Belgie	0	23-31
Brazílie	0	0,6
Velká Británie	7.6	98,4 (51)
Čínská lidová republika	1,7-2,8	1.2
Francie	6-7	151-205 (70)
Německo	0	75-105 (17)
Indie	0,15-0,25	6. místo
Izrael	0,3-0,5	0
Japonsko	0	119–262 (21)
Kazachstán	2-3 *	0
Severní Korea	0,025-0,035	0
Rusko	140-162	65 (30)
Spojené státy	85	257,2 (14,5)
celkový	242,3-267,4	802.4-1037.4 (≈203,5)

V roce 2000 USA a Rusko podepsaly dohodu o likvidaci nebo zneškodnění 34 t plutonia. Na pozadí politického napětí Kreml v říjnu 2016 prohlásil, že „Rusko již není schopno tuto dohodu samostatně provádět“.

literatura

• Kate Brown: Plutopia: Nuclear Families, Atomic Cities a Velké sovětské a americké plutoniové katastrofy. Oxford University Press, New York 2013, ISBN 978-0-19-985576-6 .
• David L. Clark, Siegfried S. Hecker, Gordon D. Jarvinen, Mary P. Novinka: Plutonium. In: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Eds.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Springer, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1 , s. 813-1264 ( doi: 10,1007 / 1-4020-3598-5_7 ).

webové odkazy

• Vstup na plutonium. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, přístup 3. ledna 2015.
• Shenda M. Baker: Plutonium , Chemical & Engineering News, 2003
• Plutonium: Informační list o lidském zdraví (anglicky, PDF, 57 kB)
• Výroba a výroba plutonia (anglicky)
• Institute for Energy and Environmental Research (anglicky)
• Lokalita kontaminovaná plutoniem , Deutschlandfunk

Individuální důkazy

1. ↑ https://www.seilnacht.com/Lexikon/94Pluton.html Thomas Seilnacht na Plutonium, přístup 9. listopadu 2019
2. ↑ Hodnoty atomových a fyzikálních vlastností (informační pole) jsou převzaty z www.webelements.com (plutonium) , není -li uvedeno jinak .
3. ↑ ^{a b c d e} Záznam o plutoniu u Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. a NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Ed.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434/T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Citováno 13. června 2020.
4. ↑ ^{a b c d e} Vstup na plutonium na WebElements, https://www.webelements.com , přístup 13. června 2020.
5. ↑ David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor a Francis, Boca Raton, FL, Magnetic Susceptibility of the Elements and Anorganic Compounds, s. 4-145. Tyto hodnoty se vztahují k g · mol ⁻¹ a jsou uvedeny v jednotkách cgs. Zde uvedená hodnota je hodnota SI vypočtená z ní bez měrné jednotky.
6. ↑ ^{a b c} Harry H. Binder: Lexikon chemických prvků. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 , s. 469-476.
7. ↑ Nebezpečí vyplývající z radioaktivity nepatří k vlastnostem, které mají být klasifikovány podle označení GHS. Pokud jde o další nebezpečí, tento prvek nebyl dosud zařazen, nebo nebyl dosud nalezen spolehlivý a citovatelný zdroj.
8. ^ GT Seaborg, E. McMillan, JW Kennedy, AC Wahl: Radioaktivní prvek 94 od Deuterons na uranu. In: Fyzický přehled . 69 (7-8), 1946, str. 366-367 ( doi: 10,1103 / PhysRev.69,367 ).
9. ^ JW Kennedy, GT Seaborg, E. Segrè, AC Wahl: Vlastnosti prvku 94. In: Physical Review . 70 (7-8), 1946, str. 555-556 ( doi: 10,1103 / PhysRev.70,555 ).
10. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N.Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 102. vydání. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1948.
11. ↑ Marco Fontani: Ztracený prvek. Oxford University Press, 2014, ISBN 978-0-19-938336-8 ( omezený náhled v Google Book Search).
12. ^ BB Cunningham, LB Werner: První izolace Plutonia. In: Journal of the American Chemical Society . 71 (5), 1949, s. 1521-1528 ( doi: 10,1021 / ja01173a001 ).
13. ^ Carl Friedrich von Weizsäcker: Možnost generování energie z uranu 238, 17. července 1940. In: Tajné dokumenty o německém atomovém programu 1938–1945. Deutsches Museum , přístup 8. března 2010 . 
14. ↑ Markus Becker: Nuclear Forensics: „Heisenberg Cube“ odhaluje podrobnosti o Hitlerově jaderném programu. In: Spiegel Online . 19. března 2009. Získáno 7. května 2009 . 
15. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N.Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 102. vydání. Walter de Gruyter, Berlín 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1949.
16. ↑ DF Peppard, MH Studier, MV Gergel, GW Mason, JC Sullivan, JF Mech: Izolace kvantit mikrogramů přirozeně se vyskytujícího plutonia a zkoumání jeho izotopového složení. In: J. Am. Chem. Soc. 73 (6), 1951, s. 2529-2531 ( doi: 10,1021 / ja01150a034 ).
17. ^ ^{A b} D. C. Hoffman, FO Lawrence, JL Mewherter, FM Rourke: Detection of Plutonium-244 in Nature. In: Příroda . 234, 1971, s. 132-134 ( doi: 10,1038 / 234132a0 ).
18. ↑ ^{a b} kernenergie-wissen.de: Co je plutonium? ( Memento z 25. prosince 2013 v internetovém archivu )
19. ↑ Jan Dönges, Stopy na dně oceánu: Když plutonium stékalo na Zemi , Spektrum.de, 2021-05-17, přístup prostřednictvím: https://www.spektrum.de/news/spuren-im-ozeanboden-als- plutonium-stékající k Zemi / 1874062
20. ↑ Pavel Podvig: Lze uložit dohodu o dispozici plutonia USA a Ruska? Bulletin atomových vědců, 28. dubna 2016.
21. ↑ Plutonium v ​​hlubinách oceánů ; Plutonium v ​​životním prostředí en. Dvě, přístup 2. května 2012.
22. ^ Karlsruhe (Německo) Centrum jaderného výzkumu: KFK. . 1993 ( omezený náhled v Google Book Search).
23. ^ Johannes Friedrich Diehl: Radioaktivita v potravinách. John Wiley & Sons, 2008, ISBN 978-3-527-62374-7 , s. 82 ( omezený náhled ve vyhledávání knih Google).
24. ↑ Rudolf Stagl: Účinky informační povinnosti závodu na zpracování plutonia Rocky Flats na vnímání a trh s půdou v oblasti Denver / Boulder (Colorado, USA) . Reimer, 1986, ISBN 978-3-496-00881-1 ( omezený náhled ve vyhledávání knih Google).
25. ↑ Lasse Ringius: Likvidace radioaktivního odpadu na moři - veřejné myšlenky, podnikatelé nadnárodní politiky a ekologické režimy. MIT Press, Cambridge 2001, ISBN 0-262-18202-5 , s. 23 ( omezený náhled v Google Book Search), přístup 2. května 2012.
26. ↑ Tisková zpráva MAAE o Černobylu (1995) s. 9 ( Memento ze dne 13. dubna 2006 v internetovém archivu ) (PDF; 180 kB).
27. ↑ atlas dtv o chemii. Svazek 1, dtv, 2000.
28. ^ Německý překlad Smlouvy o nešíření jaderných zbraní německého spolkového ministerstva zahraničí .
29. ↑ Zákon o mírovém využívání jaderné energie a ochraně před jejím nebezpečím (zákon o atomové energii) .
30. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N.Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 102. vydání. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 2149.
31. ^ ^{A b c} Norman N.Greenwood, Alan Earnshaw: Chemie prvků. 1. vydání. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 .
32. ↑ ^{a b c} Plutonium: Prvek, který je v rozporu sám se sebou. In: Los Alamos Science. 26. 2000. (PDF; 881 kB)
33. ↑ www.kernchemie.de (Plutonium - prvek s mnoha aspekty) .
34. ^ WH Zachariasen, FH Ellinger: Krystalová struktura alfa plutonia Metal. In: Acta Cryst. 16, 1963, s. 777-783 ( doi: 10,1107 / S0365110X63002012 ).
35. ^ WH Zachariasen, FH Ellinger: Krystalová struktura beta Plutonium Metal. In: Acta Cryst. 16, 1963, s. 369-375 ( doi: 10,1107 / S0365110X63000992 ).
36. ^ WH Zachariasen: Crystal Chemical Studies of 5f-Series of Elements. XXIV. Krystalová struktura a tepelná expanze y-plutonia. In: Acta Cryst. 8, 1955, s. 431-433 ( doi: 10,1107 / S0365110X55001357 ).
37. ^ KT Moore, P. Söderlind, AJ Schwartz, DE Laughlin: Symetrie a stabilita δ Plutonia: Vliv elektronické struktury. In: Dopisy fyzické recenze . 96 (20), 2006, s. 206402 / 1-206402 / 4 ( doi: 10,1103 / PhysRevLett.96,206402 ).
38. ^ FH Ellinger: Krystalová struktura delta 'plutonia a charakteristiky tepelné roztažnosti delta, delta' a epsilon plutonia. In: Journal of Metals . 8, 1956, s. 1256-1259.
39. ↑ JB Ball, JA Lee, PG Mardon, JAL Robertson: Determination de quelques proprietes physiques du plutonium metal. In: Memoires Scientifiques de la Revue de Metallurgie . 57, 1960, s. 49-56.
40. ↑ David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor a Francis, Boca Raton, FL, Density of Molten Elements and Representative Salts, s. 4-141.
41. ↑ S. Dabos-Seignon, JP Dancausse, R. Gering, S. Heathman, U. Benedict: Tlakově indukovaný fázový přechod v α-Pu. In: Journal of Alloys and Compounds . 190, 1993, s. 237-242 ( doi: 10,1016 / 0925-8388 (93) 90404-B ).
42. ↑ Georg Brauer (Ed.): Handbook of Preparative Anorganic Chemistry . 3., přepracován. Edice. páska II . Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3 , s. 1293 . 
43. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N.Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 102. vydání. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1956.
44. ^ Biochemické periodické tabulky - Plutonium .
45. ↑ P. Yong, LE Macaskie: Bioakumulace lanthanu, uranu a thoria a použití modelového systému k vývoji metody pro biologicky zprostředkované odstraňování plutonia z roztoku . In: Journal of Chemical Technology & Biotechnology . páska 71 , č. 1 , 1998, s. 15-26 , doi : 10,1002 / (SICI) 1097-4660 (199801) 71: 1 <15 :: AID-JCTB773> 3,0.CO; 2-8 . 
46. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, AH Wapstra: NUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností. In: Nuclear Physics. Svazek A 729, 2003, s. 3-128. doi : 10,1016 / j.nuclphysa.2003.11.001 . ( PDF ; 1,0 MB).
47. ↑ G. Pfennig, H. Klewe-Nebenius, W. Seelmann-Eggebert (eds.): Karlsruher Nuklidkarte . 6. vydání. opravit. Vydání 1998.
48. ↑ Data izotopů pro plutonium-236 na atom.kaeri.re.kr , přístup 12. srpna 2012.
49. ↑ data izotopů na plutonium atom.kaeri.re.kr , přístup 12. srpna 2012; Pro podrobnosti nejprve vyberte izotop a poté klikněte na „Souhrn n-XS“.
50. ↑ ^{a b} Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire : Vyhodnocení údajů o bezpečnosti jaderné kritičnosti a mezních hodnot pro aktinidy v dopravě ( Memento z 18. listopadu 2014 v internetovém archivu ) (PDF, s. 15–16).
51. ↑ Aktualizovány odhady kritické hmotnosti pro Plutonium-238 .
52. ^ Informační kruh o jaderné energii (ed.): Základní znalosti o jaderné energii ( Memento ze 17. června 2012 v internetovém archivu ) (PDF; 8,9 MB).
53. ↑ Cassini-Huygens: Kosmická loď (viz tabulka 2–3) ( Memento z 19. ledna 2012 v internetovém archivu ) (PDF; 625 kB).
54. ^ Institut pro výzkum energie a životního prostředí .
55. ↑ Erich Übelacker: Atomová energie. (= Co je co. Svazek 3). Tessloff Verlag, Norimberk 1995, ISBN 3-7886-0243-0 , s. 29.
56. ↑ World Nuclear Association: plutonium (anglicky) ( Memento ze dne 29. prosince 2013, Internet Archive ).
57. ^ Plutonium reaktoru a plutonium zbraní (od roku 2005).
58. ↑ Plutoniový reaktor se zbraněmi se vypnul po 46 letech. In: Russia News. 15. dubna 2010.
59. ↑ Nuklidy pro RTG (PDF; 297 kB) poslední stránka.
60. ↑ Cassini-Huygens: Kosmická loď (viz tabulka 2–2) ( Memento z 19. ledna 2012 v internetovém archivu ) (PDF; 625 kB).
61. ↑ Citát: „Jeho radioaktivita je měřitelná“ na všech kontinentech a v jakékoli výšce, ”uvádí zpráva OECD v roce 1989.„ In: Die Zeit. 39/1997.
62. ^ Spor o plutoniovém pohonu sondy Saturn Cassini. In: Čas. 39/1997.
63. ↑ kardiostimulátor plutonium (angl.)
64. ↑ Plutoniový kardiostimulátor: atomová baterie v hrudníku. In: Spiegel Online . 22. listopadu 2009, přístup 5. dubna 2015 . 
65. ↑ Základní znalosti o jaderné energii: baterie plutonia ( Memento z 26. prosince 2013 v internetovém archivu ).
66. ↑ University of Oldenburg: Nebezpečnost uranu-238 a plutonia-239 ve srovnání .
67. ↑ Franz Frisch: Clip and clear, 100 × energie. Bibliographisches Institut AG, Mannheim 1977, ISBN 3-411-01704-X , s. 184.
68. ↑ Kampaň BREDL Southern Anti-plutonium ( Memento ze dne 29. dubna 2015, internetový archiv ).
69. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N.Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 102. vydání. Walter de Gruyter, Berlín 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1972.
70. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N.Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 102. vydání. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1968–1971.
71. ^ Christoph Elschenbroich : Organometallchemie. 6. vydání. Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8 , s. 589.
72. ↑ T. Miura, S. Oikawa, T. Kishimoto, S. Banba, T. Morimoto: Rychlá separace plutonia ve vzorcích prostředí pomocí disku s anexovou pryskyřicí. In: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry . 250, 2001, s. 449-452 ( doi: 10,1023 / A: 1017936703216 ).
73. ↑ E. Hrnecek, P. Steier, A. Wallner: Stanovení plutonia ve vzorcích životního prostředí pomocí AMS a alfa spektrometrie. In: Aplikované záření a izotopy . 63 (5-6), 2005, s. 633-638 ( doi: 10,1016 / j.apradiso.2005.05.012 . PMID 15982894 ).
74. ↑ L. Fifield, R. Cresswell, M. di Tada, T. Ophel, J. Day, A. Clacher, S. King, N. Priest: Accelerator mass spectrometry of plutonium izotopes. V: jaderných nástroje a metody v fyzikální výzkum B . 117 (3), 1996, s. 295-303 ( doi: 10,1016 / 0168-583X (96) 00287-X ).
75. ^ ^{A b} X. Claudon, J. Birolleau, M. Lavergne, B. Miche, C. Bergey: Simultánní stanovení Ameriky a plutonia indukčně spřaženou plazmovo-atomovou emisní spektrometrií. In: Spectrochimica Acta . 42B (1-2), 1987, str. 407-411 ( doi: 10,1016 / 0584-8547 (87) 80080-0 ).
76. ↑ C. Pasquini, J. Cortez, L. Silva, F. Gonzaga: Laserem indukovaná rozpadová spektroskopie. In: Journal of the Brazilian Chemical Society . 18 (3), 2007 ( doi: 10,1590 / S0103-50532007000300002 ).
77. ↑ N. Surugaya, S. Sato, S. Jitsukata, M. Watahiki: Aplikace laserem indukované fotoakustické spektroskopie pro stanovení koncentrace plutonia v roztocích jaderného odpadu. In: Analytické vědy . 24, 2008, s. 527-530. PMID 18403847 .
78. ↑ K. Adelhelm, W. Faubel, H. Ache: Laserem indukovaná fotoakustická spektroskopie v kapalných vzorcích: efekty teploty a rozpouštědla. In: Fresenius Journal of Analytical Chemistry . 338, 1990, str. 259-264 ( doi: 10,1007 / BF00323020 ).
79. ↑ Antineutrina monitorují produkci plutonia .
80. ↑ Komunikace přijata z Německa. Pokud jde o její zásady týkající se správy plutonia. ( Memento ze dne 22. října 2013 v internetovém archivu ) PDF na www.iaea.org
81. ↑ Komunikace přijata ze Švýcarska. Pokud jde o její zásady týkající se správy plutonia. ( Memento z 22. října 2013 v Internetovém archivu ) PDF na www.iaea.org
82. ↑ ^{a b} Světové zásoby plutonia. In: Bulletin atomového vědce. Září / říjen 1999, s. 71.
83. ↑ Rusko zastavilo ničení plutonia orf. Na úrovni zbraní, 3. října 2016.

	Tento článek je k dispozici jako zvukový soubor:
	Uložit | Informační   text mluveného znění (6. dubna 2006)
	Více informací o mluvené Wikipedii