플루토늄

플루토늄 은 기호 Pu 와 원자 번호 94를 가진 방사성 화학 원소 입니다 . 은회색 외관 의 악티늄 족 금속 으로 공기에 노출되면 변색 되고 산화되면 무딘 코팅을 형성합니다 . 이 원소는 일반적으로 6 개의 동소체 와 4 개의 산화 상태를 나타냅니다 . 그것은 탄소 , 할로겐 , 질소 , 실리콘 및 수소 와 반응 합니다. 습한 공기에 노출되면 산화물 과 수 소화물을 형성합니다. 이는 샘플의 부피를 70 %까지 확장 할 수 있으며, 이는 차례로 발화성 분말로 벗겨집니다 . 방사성이며 뼈에 축적 될 수 있어 플루토늄 취급이 위험합니다.

플루토늄은 1940 년 말과 1941 년 초 에 버클리 캘리포니아 대학의 1.5 미터 (60 인치) 사이클로트론 에서 우라늄 -238 의 중수소 폭격에 의해 처음 합성되어 분리되었습니다 . 먼저, 넵투늄 -238 ( 반감기 2.1 일)이 합성되었고, 이후 베타 분해 되어 원자 번호 94와 원자량 238 (반감기 88 년)의 새로운 원소를 형성했습니다. 우라늄 은 행성 해왕성의 이름을 따서 천왕성 과 넵투늄 의 이름을 따서 명명 되었기 때문에 원소 94는 당시 행성으로 간주되었던 명왕성의 이름을 따서 명명되었습니다 . 전시 기밀로 인해 캘리포니아 대학 팀은 1948 년까지 그 발견을 출판하지 못했습니다.

플루토늄은 자연에서 발생하는 가장 높은 원자 번호를 가진 원소입니다. 우라늄 -238이 다른 우라늄 -238 원자의 붕괴에 의해 방출되는 중성자를 포획 할 때 미량의 양은 천연 우라늄 -238 퇴적물에서 발생합니다.

두 플루토늄 239 와 플루토늄 241 입니다 핵분열 그들이 유지할 수 있다는 것을 의미, 핵 연쇄 반응을 애플리케이션에 이르는, 핵무기 와 원자로 . 플루토늄 -240 은 자발 분열 속도가 빠르며 , 이를 포함하는 모든 샘플 의 중성자 플럭스 를 증가시킵니다 . 플루토늄 -240의 존재는 무기에 대한 플루토늄 샘플의 유용성 또는 원자로 연료로서의 품질을 제한하며, 플루토늄 -240의 비율에 따라 등급 ( 무기 등급 , 연료 등급 또는 원자로 등급)이 결정됩니다. 플루토늄 -238 은 반감기가 87.7 년이고 알파 입자를 방출 합니다. 그것은 일부 우주선 에 전력을 공급하는 데 사용되는 방사성 동위 원소 열전 발전기 의 열원 입니다. 플루토늄 동위 원소는 비싸고 분리하기가 불편하기 때문에 특정 동위 원소는 일반적으로 특수 원자로에서 제조됩니다.

처음으로 유용한 양의 플루토늄을 생산하는 것은의 주요 부분이었다 맨해튼 프로젝트 중 차 세계 대전 첫 번째 원자 폭탄을 개발했다. 뚱뚱한 남자 에 사용 된 폭탄 삼위 일체 의 핵 실험 년 7 월 1945 년, 그리고는에 나가사키의 폭격 1945 년 8 월, 플루토늄했다 코어를 . 플루토늄을 연구하는 인간 방사선 실험 은 사전 동의 없이 수행 되었으며, 전쟁 후 치명적일 정도로 치명적일 수있는 몇 가지 중요 사고 가 발생했습니다. 의 처리 플루토늄 폐기물 에서 원자력 발전소 및 해체 핵무기 에 지어진 냉전 A는 핵 확산 과 환경 문제. 다른 소스 환경에서 플루토늄이 있습니다 낙진 지금 수많은 지상 핵 실험에서 금지 .