Plutonium

Dette grundstof er karakteriseret ved strukturelle og fysisk-kemiske egenskaber, der adskiller sig væsentligt fra andre grundstoffer [10] . Plutonium har syv allotrope modifikationer ved bestemte temperaturer og trykområder [ 12] : α, β, γ, δ, δ', ε og ζ. Det kan tage oxidationstilstande fra +2 til +7, +4, +5, +6 betragtes som de vigtigste. Densiteten varierer fra 19,8 (α-Pu) til 15,9 g/cm³ (δ-Pu).

Plutonium har ingen stabile isotoper [5] . I naturen er den længstlevende isotop af alle transuranelementer 244 Pu , dens datternuklid 240 Pu , samt 239 Pu [1] [13] [14] og 238 Pu til stede i spormængder . Det findes i miljøet hovedsageligt i form af dioxid (PuO 2 ) , som er endnu mindre opløseligt i vand end sand ( kvarts ) [11] . Tilstedeværelsen af et grundstof i naturen er så lille, at dets udvinding er upraktisk [~ 1] .

Næst efter neptunium (som fejlagtigt blev "opnået" i 1934 af Enrico Fermis gruppe [15] [16] ; dens første isotop 239 Np blev syntetiseret og identificeret i maj 1940 af Edwin Macmillan og Philip Abelson [17] [18] [ 19] ) et kunstigt grundstof produceret i mikrogram mængder i slutningen af 1940 som isotopen 238 Pu [13] .

Det første kunstige kemiske element, hvis produktion begyndte i industriel skala [20] (i USSR blev der siden 1946 oprettet en virksomhed til produktion af våbenkvalitet uran og plutonium i Chelyabinsk-40 [21] ). USA , og derefter USSR , var de første lande, der mestrede dets modtagelse.

Plutonium udvindes fra den naturlige uranisotop U 238 . Den samlede mængde plutonium lagret i verden i forskellige former blev i 2003 anslået til 1239 tons [22] .

Plutonium bruges til fremstilling af atomvåben (det såkaldte " weapon-grade plutonium "), brændstof til civile og forskningsmæssige atomreaktorer og som strømkilde til rumfartøjer [23] . Verdens første atombombe, bygget og testet i USA i 1945 , brugte en plutoniumladning. Den første atombombe testet af USSR i 1949 [24] var af samme type .

Tabellen til højre viser hovedegenskaberne for α-plutonium. Denne allotropiske modifikation er den vigtigste for plutonium ved stuetemperatur og normalt tryk.

CAS-numre :

7440-07-5 for ikke-specifikt plutonium,
13981-16-3 for 238 Pu _
15117-48-3 for 239 Pu _
14119-33-6 for 240 Pu .

Historie

Discovery

Enrico Fermi rapporterede sammen med sine samarbejdspartnere ved universitetet i Rom , at de havde opdaget det kemiske grundstof med atomnummer 94 i 1934 [25] . Fermi navngav dette grundstof hesperium , og formodede dermed eksistensen af transuran-elementer og blev deres teoretiske opdager. Han holdt fast ved denne holdning i sit Nobelforedrag i 1938, men efter at have lært om opdagelsen af nuklear fission af Otto Hahn og Fritz Strassmann blev han tvunget til at lave en note i den trykte udgave, udgivet i Stockholm i 1939, hvilket indikerede behovet at revidere "hele problemet med transuraniske elementer." Tyske videnskabsmænds arbejde viste, at den aktivitet, Fermi opdagede i sine eksperimenter, netop skyldtes fission, og ikke opdagelsen af transuran-elementer, som han tidligere troede [26] [27] [28] .

Opdagelsen af plutonium af et UC Berkeley -hold ledet af G. T. Seaborg blev opnået ved hjælp af en 60-tommer cyklotron . Det første bombardement af triuran-octoxid -238 ( 238 U 3 O 8 ) med deuteroner accelereret i cyklotronen til 14-22 MeV og passerer gennem aluminiumsfolie 0,002 inches tyk (50,8 mikron) blev foretaget den 14. december 1940 . Ved at sammenligne prøver opnået og ældet i 2,3 dage med den isolerede fraktion af rent neptunium , fandt forskerne en signifikant forskel i deres alfa-aktiviteter og foreslog, at dets vækst efter 2 dage skyldes påvirkningen af et nyt element, der er et barn af neptunium. Yderligere fysiske og kemiske undersøgelser fortsatte i 2 måneder. Natten mellem den 23. og 24. februar 1941 blev der udført et afgørende eksperiment med oxidation af det foreslåede grundstof med peroxid-disulfat-ioner og sølvioner som katalysator, hvilket viste, at neptunium-238 gennemgår beta-minus-henfald to dage senere og danner et kemisk grundstof under nummer 94 i følgende reaktion:

238
92U(d,2n) →238 93Np→ (β − )238
94Pu

Således blev eksistensen af et bekræftet E.M.,SeaborgG.T.afeksperimentelt oxidationstilstande [32] [33] [34] [35] [10] [36] [34] [37] [38] [39 ] [~ 2] .

Lidt senere blev det konstateret, at denne isotop er ikke-fissil (tærskel) , og derfor uinteressant for yderligere forskning til militære formål, da tærskelkerner ikke kan tjene som grundlag for en fissionskædereaktion. Ved at indse dette rettede amerikanske kernefysikere deres bestræbelser på at opnå den fissile isotop-239 (som ifølge beregninger skulle have været en kraftigere kilde til atomenergi end uran-235 [35] ). I marts 1941 blev 1,2 kg af det reneste uransalt , immureret i en stor blok paraffin , bombarderet med neutroner i en cyklotron . Bombardementet af urankerner varede i to dage, hvilket resulterede i, at der blev opnået cirka 0,5 mikrogram plutonium-239. Fremkomsten af et nyt grundstof, som forudsagt af teori, blev ledsaget af en strøm af alfapartikler [40] .

Den 28. marts 1941 viste forsøg, at 239 Pu er i stand til fission under påvirkning af langsomme neutroner , med et tværsnit, der er meget større end tværsnittet for 235 U , desuden er neutroner opnået i fissionsprocessen velegnede til opnå følgende handlinger af nuklear fission, det vil sige, de giver dig mulighed for at regne med implementering af en nuklear kædereaktion . Fra det øjeblik begyndte eksperimenter med skabelsen af en atombombe af plutonium og konstruktionen af reaktorer til dens produktion [34] [36] [41] . Den første rene forbindelse af grundstoffet blev opnået i 1942 [34] og de første vægtmængder af plutoniummetal i 1943 [42] .

I et papir indsendt til offentliggørelse i tidsskriftet Physical Review i marts 1941 blev en metode beskrevet til at opnå og studere elementet [36] . Udgivelsen af dette værk blev imidlertid standset efter modtagelsen af beviser for, at det nye element kunne bruges i en atombombe . Udgivelsen af værket fandt sted et år efter Anden Verdenskrig af sikkerhedsmæssige årsager [43] og med nogle justeringer [44] .

I Det Tredje Rige forblev atomforskere heller ikke inaktive . I Manfred von Ardens laboratorium blev der udviklet metoder til at opnå det 94. grundstof. I august 1941 færdiggjorde fysikeren Fritz Houtermans sin hemmelige rapport "On the Question of Unleashing Nuclear Chain Reactions." Heri pegede han på den teoretiske mulighed for at fremstille et nyt sprængstof ud fra naturligt uran i en uran "kedel".

Navnets oprindelse

I 1930 blev en ny planet opdaget , hvis eksistens længe var blevet talt om af Percival Lovell , en astronom, matematiker og forfatter til fantastiske essays om livet på Mars . Baseret på mange års observationer af Uranus og Neptuns bevægelser kom han til den konklusion, at bag Neptun i solsystemet må der være en anden, niende planet, der er placeret fyrre gange længere fra Solen end Jorden . Grundstofferne i den nye planets bane blev beregnet af ham i 1915 . Pluto blev opdaget på fotografiske billeder taget den 21., 23. og 29. januar 1930 af astronomen Clyde Tombaugh ved Lowell Observatory i Flagstaff ( USA ). Planeten blev opdaget den 18. februar 1930 [45] . Planetens navn blev givet af en elleve-årig skolepige fra Oxford, Venetia Burney [46] . I græsk mytologi er Hades (på romersk Pluto) dødsrigets gud.

Den første trykte omtale af udtrykket plutonium stammer fra 21. marts 1942 [47] . Navnet på det 94. kemiske grundstof blev foreslået af Arthur Wahl og Glenn Seaborg [48] . I 1948 foreslog Edwin Macmillan , at det 93. kemiske grundstof blev kaldt neptunium , da planeten Neptun er den første bag Uranus . I analogi blev plutonium [49] [50] opkaldt efter den anden planet bag Uranus, Pluto . Opdagelsen af plutonium fandt sted 10 år efter opdagelsen af dværgplaneten (ca. den samme tidsperiode var nødvendig for opdagelsen af Uranus og til navngivningen af det 92. kemiske grundstof ) [15] [~ 3] .

I første omgang foreslog Seaborg at kalde det nye grundstof for "plutium", men besluttede senere, at navnet "plutonium" lød bedre [51] . For at betegne grundstoffet gav han i spøg to bogstaver "Pu" - denne betegnelse forekom ham den mest acceptable i det periodiske system [~ 4] . Seaborg foreslog også nogle andre navne, for eksempel ultimium ( eng. ultimium fra lat. ultimus - sidste), extremium ( extremium fra lat. extremus - ekstrem), på grund af den fejlagtige bedømmelse på det tidspunkt, at plutonium ville blive det sidste kemiske grundstof i det periodiske system [48] . Grundstoffet fik dog navnet "plutonium" efter den sidste planet i solsystemet [15] .

Tidlig forskning

Efter flere måneders indledende forskning blev kemien i plutonium anset for at svare til uran [36][ angiv ] . Yderligere forskning blev fortsat på University of Chicagos hemmelige metallurgiske laboratorium ( John H. H. Jones-laboratorium ). Tak til [ specificer ] Den 18. august 1942 isolerede Cunningham og Werner det første mikrogram af en ren plutoniumforbindelse fra 90 kg uranylnitrat bestrålet med neutroner i en cyklotron [44] [52] [53] [54] . Den 10. september 1942 - en måned senere, hvor videnskabsmænd øgede mængden af forbindelsen - fandt vejningen sted. Dette historiske eksemplar vejede 2,77 mikrogram og bestod af[ specificer ] plutoniumdioxid [55] ; i øjeblikket opbevaret i Lawrence Hall, Berkeley [13] . Ved udgangen af 1942 var der ophobet 500 mikrogram af grundstoffets salt. For en mere detaljeret undersøgelse af det nye element i USA blev der dannet flere grupper [44] :

en gruppe videnskabsmænd, der skulle isolere rent plutonium ved kemiske metoder ( Los Alamos : JW Kennedy, CS Smith, AC Wahl, CS Garner, IB Johns),
en gruppe, der undersøgte plutoniums adfærd i opløsninger, herunder undersøgelsen af dets oxidationstilstande, ioniseringspotentialer og reaktionskinetik ( Berkeley : W.M. Latimer, E.D. Eastman, R.E. Connik, J.W. Gofman og andre),
en gruppe, der studerede kompleksdannelseskemien af plutoniumioner ( Iowa : FH Spedding , WH Sullivan, AF Voigt, AS Newton) og andre grupper.

Forskning har fundet ud af, at plutonium kan findes i oxidationstilstande mellem 3 og 6, og at de lavere oxidationstilstande har en tendens til at være mere stabile sammenlignet med neptunium . Samtidig blev ligheden mellem de kemiske egenskaber af plutonium og neptunium etableret [44] . I 1942 var opdagelsen af Stan Thomson, medlem af Glenn Seaborg-gruppen, uventet, hvilket viste, at tetravalent plutonium opnås i større mængder, når det er i en sur opløsning i nærværelse af bismuth(III)phosphat (BiPO 4 ) [35] . Efterfølgende førte dette til undersøgelse og anvendelse af bismuth - phosphat- metoden til udvinding af plutonium [56] . I november 1943 blev nogle mængder plutonium(III)fluorid (PuF 3 ) separeret for at opnå en ren prøve af grundstoffet i form af nogle få mikrogram fint pulver. Efterfølgende blev der opnået prøver, som kunne ses med det blotte øje [57] .

I USSR blev de første eksperimenter for at opnå 239 Pu startet i 1943-1944. under vejledning af akademikere I. V. Kurchatov og V. G. Khlopin . På kort tid blev der udført omfattende undersøgelser af plutoniums egenskaber i USSR [58] . I begyndelsen af 1945, ved den første cyklotron i Europa , bygget i 1937 på Radiuminstituttet , blev den første sovjetiske prøve af plutonium opnået ved neutronbestråling af urankerner [32] [59] . I byen Ozersk begyndte konstruktionen af den første industrielle atomreaktor til produktion af plutonium siden 1945, det første objekt for Mayak Production Association , som blev lanceret den 19. juni 1948 [60] .

Produktion i Manhattan Project

Manhattan-projektet stammer fra Einsteins såkaldte brev til Roosevelt , hvori præsidentens opmærksomhed blev henledt på, at Nazityskland foretog aktiv forskning , hvilket resulterede i, at det snart kunne erhverve sig en atombombe [61] . Som et resultat af Franklin Roosevelts positive respons blev Manhattan Project dannet i USA [62] .

Under Anden Verdenskrig var målet med projektet at bygge en atombombe . Atomprogramprojektet , hvorfra Manhattan-projektet blev dannet, blev godkendt og samtidig oprettet ved dekret fra USA's præsident den 9. oktober 1941. Manhattan-projektet begyndte sine aktiviteter den 12. august 1942 [63] . Dens tre hovedretninger var [64] :

organisering af plutoniumproduktion i Hanford komplekset
uranberigelsesorganisation i Oak Ridge , Tennessee ,
forskning inden for atomvåben og skabelsen af en atombombe ved Los Alamos National Laboratory .

Den første atomreaktor , der gjorde det muligt at opnå større mængder af grundstoffet sammenlignet med cyklotroner , var Chicago Woodpile-1 [34] . Den blev sat i drift den 2. december 1942 takket være Enrico Fermi og Leo Sillard [65] (sidstnævnte hører til forslaget om at bruge grafit som neutronmoderator [ 66] ); på denne dag blev den første selvbærende nukleare kædereaktion lavet [67] . Uran-238 og uran-235 blev brugt til at producere plutonium-239. Reaktoren blev bygget under standene ved Stagg Field ved University of Chicago [34] . Den bestod af 6 tons uranmetal, 34 tons uranoxid og 400 tons "sorte mursten" af grafit. Det eneste, der kunne stoppe en nuklear kædereaktion, var cadmiumstænger , som fanger termiske neutroner godt og som følge heraf kan forhindre en mulig hændelse [68] . På grund af manglen på strålingsbeskyttelse og køling var dens sædvanlige effekt kun 0,5 ... 200 W [34] .

Den anden reaktor, der gjorde det muligt at producere plutonium-239, var X-10 Graphite Reactor [36] . Det blev sat i drift den 4. november 1943 [69] (byggeriet varede 11 måneder) i byen Oak Ridge , det er i øjeblikket placeret på territoriet af Oak Ridge National Laboratory . Denne reaktor var den anden i verden efter Chicago Woodpile-1 og den første reaktor, der blev skabt i forlængelse af Manhattan-projektet [70] . Reaktoren var det første skridt mod mere kraftfulde atomreaktorer (på stedet i Hanford , Washington), hvilket betyder, at den var eksperimentel. Slutningen af hans arbejde kom i 1963 [71] ; åben for offentligheden siden 1980'erne og er en af de ældste atomreaktorer i verden [72] .

Den 5. april 1944 modtog Emilio Segre de første prøver af plutonium produceret i X-10-reaktoren [71] . Inden for 10 dage opdagede han, at koncentrationen af plutonium-240 i reaktoren var meget høj sammenlignet med cyklotroner . Denne isotop har en meget høj evne til spontan fission , som et resultat af hvilken den generelle baggrund for neutronbestråling stiger [73] . På dette grundlag blev det konkluderet, at brugen af højrent plutonium i en atombombe , især i Khudoy-bomben , kunne føre til for tidlig detonation [74] . På grund af det faktum, at teknologien til at udvikle atombomber er blevet stadig mere forbedret, har det vist sig, at for en atomladning er det bedst at bruge et implosionsskema med en sfærisk ladning.

Den første industrielle atomreaktor til produktion af 239 Pu er Reactor B beliggende i USA. Byggeriet begyndte i juni 1943 og sluttede i september 1944. Reaktoreffekten var på 250 MW (mens X-10 kun havde 1000 kW). For første gang blev vand brugt som kølemiddel i denne reaktor [75] . Reaktor B (sammen med Reaktor D og Reaktor F , de to andre) producerede plutonium-239, som først blev brugt i Trinity-testen . Nukleare materialer opnået ved denne reaktor blev brugt i bomben, der blev kastet over Nagasaki den 9. august 1945 [76] . Den konstruerede reaktor blev lukket i februar 1968 og placeret[ klargør ] i ørkenregionen i staten Washington , nær byen Richland [77] .

Under Manhattan-projektet ved Hanford-komplekset (dannet i 1943 til produktion af plutonium og lukket i 1988 sammen med afslutningen af produktionen [78] ), blev der skabt mange faciliteter til produktion, opbevaring, forarbejdning og brug af nukleare materialer. Disse gravpladser indeholder omkring 205 kg plutoniumisotoper ( 239 Pu- 241 Pu) [79] . Flere faciliteter blev dannet til at opbevare ni atomreaktorer, der producerede det kemiske element, talrige hjælpebygninger, der forurenede miljøet. Andre faciliteter er blevet skabt til at adskille plutonium og uran fra urenheder med kemiske midler. Efter lukningen af dette kompleks (fra 2009) blev mere end 20 tons plutonium i sikker form bortskaffet (for at forhindre nuklear fission) [78] .

I 2004 afslørede udgravninger begravelser på stedet for Hanford Complex . Blandt dem blev fundet plutonium af våbenkvalitet , som var i en glasbeholder. Denne prøve af plutonium af våbenkvalitet viste sig at være den længstlevende og blev undersøgt af Pacific National Laboratory . Resultaterne viste, at denne prøve blev skabt ved X-10 grafitreaktoren i 1944 [80] [81] [82] [83] .

En af deltagerne i projektet ( Alan May ) var involveret i den hemmelige overførsel af tegninger på principperne for konstruktion af uran- og plutoniumbomber samt prøver af uran-235 og plutonium-239 [61] .

Trinity and Fat Man

Den første atomtest kaldet Trinity, udført den 16. juli 1945, nær Alamogordo , New Mexico , brugte plutonium som en nuklear ladning [57] [84] [85] . The Thing (sprængstof) brugte konventionelle linser [~5] til at komprimere plutonium til en kritisk størrelse og tæthed. Denne enhed blev skabt for at teste en ny type atombombe "Fat Man" baseret på plutonium [86] . Samtidig begyndte neutroner at strømme fra Hedgehog til en kernereaktion. Apparatet var lavet af polonium og beryllium [36] ; denne kilde blev brugt i den første generation af atombomber [87] , da denne sammensætning på det tidspunkt blev betragtet som den eneste kilde til neutroner [32] [~ 6] . Al denne sammensætning gjorde det muligt at opnå en kraftig atomeksplosion . Den samlede masse af bomben, der blev brugt i Trinity-atomprøven, var 6 tons, selvom bombekernen kun indeholdt 6,2 kg plutonium [88] , og den estimerede højde for eksplosionen over byen var 225-500 m [89] . Cirka 20 % af plutoniumet, der blev brugt i denne bombe, var 20.000 tons TNT [90] .

Fat Man -bomben blev kastet over Nagasaki den 9. august 1945. Eksplosionen dræbte øjeblikkeligt 70.000 mennesker og sårede yderligere 100.000 [36] . Den havde en lignende mekanisme: en kerne lavet af plutonium blev placeret i en sfærisk aluminiumskal, som var foret med kemiske sprængstoffer. Under detonationen af granaten blev plutoniumladningen komprimeret fra alle sider og dens tæthed voksede ud af den kritiske, hvorefter en nuklear kædereaktion begyndte [91] . Malysh , der faldt på Hiroshima tre dage tidligere, brugte uranium-235 , men ikke plutonium. Japan underskrev en overgivelsesaftale den 15. august. Efter disse sager blev der offentliggjort en besked i medierne om brugen af et nyt kemisk radioaktivt grundstof - plutonium.

Den kolde krig

Store mængder plutonium blev produceret under den kolde krig af USA og USSR . Amerikanske reaktorer placeret ved Savannah River Site ( North Carolina ) og Hanford producerede 103 tons plutonium under krigen [92] , mens USSR producerede 170 tons plutonium af våbenkvalitet [93] . I dag produceres omkring 20 tons plutonium i atomkraft som et biprodukt af nukleare reaktioner [94] . For hver 1000 tons plutonium, der er på lager, er der 200 tons plutonium udvundet fra atomreaktorer [36] . For 2007 anslog SIIM verdens plutonium til 500 tons, hvilket er nogenlunde ligeligt opdelt i våben- og energibehov [95] .

Umiddelbart efter afslutningen af den kolde krig blev alle nukleare spredningsproblem For eksempel i USA blev to-tons blokke smeltet sammen fra plutonium udvundet fra atomvåben, hvor grundstoffet er i form af inert plutonium(IV)oxid [36] . Disse blokke er glaseret med borosilikatglas med en blanding af zirconium og gadolinium [~ 7] . Derefter blev disse blokke dækket med rustfrit stål og begravet i en dybde på 4 km [36] . Amerikanske lokale og statslige regeringer har forhindret dumpning af i YuccaI marts 2010 besluttede de amerikanske myndigheder at tilbagekalde tilladelsen til retten til at opbevare nukleart affald. Barack Obama foreslog en revision af affaldsopbevaringspolitikken og gav anbefalinger til udvikling af nye effektive metoder til håndtering af brugt brændsel og affald [96] .

Medicinske eksperimenter

Under Anden Verdenskrig og efter den udførte videnskabsmænd eksperimenter på dyr og mennesker ved at injicere intravenøse doser af plutonium [97] . Dyreforsøg har vist, at nogle få milligram plutonium pr. kilogram væv er en dødelig dosis [98] . "Standard" dosis var 5 mikrogram plutonium [97] , og i 1945 blev dette tal reduceret til 1 mikrogram på grund af det faktum, at plutonium har tendens til at ophobes i knogler og derfor er farligere end radium [98] .

Atten menneskelige test af plutonium blev udført uden forudgående samtykke fra testpersonerne for at finde ud af, hvor og hvordan plutonium er koncentreret i den menneskelige krop og for at udvikle standarder for sikker håndtering af det. De første steder, hvor eksperimenter blev udført som en del af Manhattan-projektet, var: Hanford , Berkeley , Los Alamos , Chicago , Oak Ridge , Rochester [97] .

Egenskaber

Fysiske egenskaber

Plutonium har, som de fleste metaller, en lys sølvfarve, der ligner nikkel eller jern [1] , men oxiderer i luften og ændrer farven først til bronze , derefter til den blå farve af et hærdet metal og bliver derefter til en mat sort eller grøn farve på grund af for dannelsen af en løs oxidbelægning [99] . Der er også rapporter om dannelsen af en gul og olivenfarvet oxidfilm [100] [101] . Ved stuetemperatur er plutonium i α-form - dette er den mest almindelige allotropiske modifikation for plutonium . Denne struktur er omtrent lige så hård som gråt støbejern , medmindre den er legeret med andre metaller for at give legeringen duktilitet og blødhed. I modsætning til de fleste metaller er det ikke en god leder af varme og elektricitet [100] .

Plutonium har et unormalt lavt smeltepunkt for metaller (ca. 640 °C) [102] og et usædvanligt højt kogepunkt (3235 °C) [1] [~ 9] . Bly er et lettere metal end plutonium [103] omkring to gange (forskellen i densitet er 19,86 − 11,34 ≈ 8,52 g/cm³) [11] .

Nogle fysiske egenskaber ved plutonium [1]

Atomradius af forskellige modifikationer af plutonium ved 298 K og ved eksistenstemperaturer

Fase	α	β	γ	δ	δ'	ε
T , K	298	366	508	593	738	763
Atomradius, nm	0,158	0,160	0,1601	0,1640	0,1638	0,1622
Radius ved 298 K, nm	0,158	0,159	0,1589	0,1644	0,1644	0,1594

Effektivt termisk neutronfangst tværsnit for nogle plutoniumisotoper

Isotop	238 Pu	239 Pu	240 Pu	241 Pu	242 Pu
Effektivt tværsnit, 10 −28 m²	403±10	1028±13	287±7	1400±80	18,6±0,8

Elektrisk resistivitet af forskellige faser af plutonium og deres temperaturkoefficient for elektrisk modstand

Fase	T, K	ρ, μOhm m	α10-3 , K - 1
α α α α α α	26 50 100 150 273 376	0,648 1,280 1,569 1,535 1,465 1,414	+18,405 (26-50 K) og -0,418 (126-273 K) — —
β	420	1,085	-0,62
γ	505	1,078	-0,50
δ	625	1.004	+0,72
δ'	735	1,021	+4,43

Den absolutte termiske elektromotoriske kraftkoefficient for plutonium e som funktion af temperatur og modifikation

Fase	T, K	gennemsnitsværdi e , µV/K
α α α	20 100 300	1,75 9,8 11,5
β	400	9.1
γ	500	8.4
δ	600	3.0
δ'	725	2.3
ε	800	3.5

Som med andre metaller stiger korrosion af plutonium med stigende luftfugtighed . Nogle undersøgelser hævder, at våd argon kan være et mere ætsende grundstof end oxygen ; dette skyldes, at argon ikke reagerer med plutonium, og som følge heraf begynder plutonium at revne [104] [~10] .

Alfa-henfald, som er ledsaget af emission af heliumkerner , er den mest almindelige form for radioaktivt henfald af plutoniumisotoper [105] . Varmen produceret af kernernes henfald og deres emission af alfapartikler gør plutonium varmt at røre ved [50] [106] .

Som du ved, karakteriserer elektrisk modstand et materiales evne til at lede elektrisk strøm . Den specifikke modstand af plutonium ved stuetemperatur er meget høj for et metal, og denne egenskab vil stige med faldende temperatur, hvilket ikke er karakteristisk for metaller [57] . Denne tendens fortsætter op til 100 K [102] ; under dette mærke vil den elektriske modstand falde [57] . Med et fald i mærket til 20 K begynder modstanden at stige på grund af metallets strålingsaktivitet, og denne egenskab vil afhænge af metallets isotopsammensætning [57] .

Plutonium har den højeste elektriske resistivitet blandt alle undersøgte aktinider (i øjeblikket), som er 150 μΩ cm (ved +22 °C) [67] . Dens hårdhed er 261 kg/mm³ (for α-Pu) [10] .

På grund af det faktum, at plutonium er radioaktivt, gennemgår det ændringer i sit krystalgitter over tid [107] . Plutonium gennemgår en slags udglødning også på grund af selvbestråling på grund af temperaturstigningen over 100 K.

I modsætning til de fleste materialer stiger tætheden af plutonium med 2,5 %, når det opvarmes til dets smeltepunkt , mens almindelige metaller falder i densitet med stigende temperatur [57] . Tættere på smeltepunktet har flydende plutonium en meget høj overfladespænding og den højeste viskositet blandt andre metaller [102] [107] . Et karakteristisk træk ved plutonium er dets fald i volumen i temperaturområdet fra 310 til 480 °C, i modsætning til andre metaller [58] .

Allotropiske modifikationer

Plutonium har syv allotropiske modifikationer . Seks af dem (se figuren ovenfor) eksisterer ved normalt tryk, og den syvende - kun ved høj temperatur og et vist trykområde [12] . Disse allotroper, som adskiller sig i deres strukturelle egenskaber og tæthedsindekser, har meget ens interne energiværdier . Denne egenskab gør plutonium meget følsomt over for udsving i temperatur og tryk og fører til en brat ændring i dets struktur [107] . Densitetsindekset for alle allotropiske modifikationer af plutonium varierer fra 15,9 g/cm³ til 19,86 g/cm³ [94] [~ 11] . Tilstedeværelsen af mange allotrope modifikationer i plutonium gør det til et vanskeligt metal at bearbejde og rulle ud [1] , da det gennemgår faseovergange. Årsagerne til eksistensen af så forskellige allotropiske modifikationer i plutonium er ikke helt klare.

Egenskaber af krystalgitre af plutonium [13] [108] [109]
Fase	Billede	Stabilitetsområde, °C	Symmetri og rumgruppe	Gitterparametre, Å				Antal atomer i en enhedscelle	Røntgen- tæthed , g/cm³	Overgangstemperatur, °C	ΔH - overgang , J/mol
Fase	Billede	Stabilitetsområde, °C	Symmetri og rumgruppe	-en	b	c	β	Antal atomer i en enhedscelle	Røntgen- tæthed , g/cm³	Overgangstemperatur, °C	ΔH - overgang , J/mol
α		Under 122	PM , P2 1 / m	Ved 21°C				16	19,86	—	—
α		Under 122	PM , P2 1 / m	6,183	4.882	10,963	101,79°	16	19,86	—	—
β	—	122-207	OTsM , 12/ m	Ved 100 °C				34	17.7	α→β 122±4	3430
β	—	122-207	OTsM , 12/ m	9,284	10,463	7.859	93,13°	34	17.7	α→β 122±4	3430
γ		207-315	GCO , F ddd	Ved 235°C				otte	17.14	β→y 207±5	565
γ		207-315	GCO , F ddd	3,159	5,768	10,162	—	otte	17.14	β→y 207±5	565
δ		315-457	FCC , F m 3 m	Ved 320°C				fire	15,92	γ→δ 315±3	586
δ		315-457	FCC , F m 3 m	4,6371	—	—	—	fire	15,92	γ→δ 315±3	586
δ'		457-479	OKT , 14/ mmm	Ved 465°C				2	16	δ→δ' 457±2	84
δ'		457-479	OKT , 14/ mmm	3,34	—	4,44	—	2	16	δ→δ' 457±2	84
ε		479-640	BCC , jeg er 3 m	Ved 490°C				2	16,51	δ'→ε 479±4	1841
ε		479-640	BCC , jeg er 3 m	3,634	—	—	—	2	16,51	δ'→ε 479±4	1841

De første tre krystalmodifikationer - α-, β- og γ-Pu - har en kompleks krystalstruktur med fire udtalte kovalente bindinger . Andre - δ-, δ'- og ε-Pu - højere temperaturmodifikationer er karakteriseret ved en enklere struktur [110] .

Alfaformen eksisterer ved stuetemperatur som udopet og rå plutonium. Det har lignende egenskaber som støbejern , men det har en tendens til at blive til et duktilt materiale og danne en formbar β-form ved højere temperaturområder [57] . Alfaformen af plutonium har en lavsymmetrisk monoklinisk struktur (krystalstrukturen af de faser, der eksisterer ved stuetemperatur, er lavsymmetrisk, hvilket er mere typisk for mineraler end for metaller ), derfor bliver det klart, at det er en stærk og dårligt ledende modifikation [12] . I denne form er plutonium meget skørt, men har den højeste tæthed af alle allotrope modifikationer [111] . Plutoniums faser er karakteriseret ved en skarp ændring i mekaniske egenskaber, fra et fuldstændigt sprødt metal til et duktilt [102] .

Plutonium i δ-form eksisterer normalt ved temperaturer mellem 310 °C og 452 °C, men kan være stabilt ved stuetemperatur, hvis det er dopet med gallium , aluminium eller cerium . En legering af plutonium med små mængder af et eller flere af disse metaller kan bruges til svejsning [57] . Deltaformen har mere[ hvad? ] udtalte egenskaber af metallet, og med hensyn til styrke og formbarhed er sammenlignelig med aluminium.

I atomvåben bruges en sfærisk chokbølge dannet af eksplosive linser, til den samtidige detonation af hvilke detonationsledninger anvendes, til ensartet at komprimere en hul plutoniumkerne, hvis hovedegenskab er en kraftig stigning i tætheden af plutonium, pga. til overgangen til en anden allotrop form. Disse handlinger vil gøre det muligt at nå den kritiske masse af plutonium [112] .

Plutonium i epsilon-fasen udviser et unormalt højt atomært selvdiffusionsindeks[107] .

Plutonium begynder at falde i volumen, når det passerer ind i δ- og δ'-faserne, hvilket forklares af den negative termiske udvidelseskoefficient [102] .

Forbindelser og kemiske egenskaber

Aktinider har lignende kemiske egenskaber. De første to actinider og actinium har de mindste oxidationstilstande (værdiområde fra 3 til 5), derefter stiger disse værdier og når deres top for plutonium og neptunium , derefter falder dette tal igen efter americium . Denne egenskab kan forklares ved kompleksiteten af elektronernes opførsel i grundstoffernes kerner . I 1944 fremsatte Glenn Seaborg hypotesen om aktinoidkontraktion , som forudsætter et gradvist fald i radierne af aktinidioner (det samme gælder for lanthanider ). Før dens nominering blev de første actinider ( thorium , protactinium og uran ) tildelt elementer fra henholdsvis 4. , 5. og 6. gruppe [67] [113] .

Plutonium er et reaktivt metal [100] . I 1967 fastslog sovjetiske videnskabsmænd, at den højeste oxidationstilstand for neptunium og plutonium ikke er 6, men 7 [114] . For at gøre dette var forskerne nødt til at oxidere PuO 2 2+ med ozon i et alkalisk miljø [7] . Plutonium udviser fire oxidationstilstande i vandige opløsninger og en meget sjælden [94] :

Pu III , som Pu 3+ (lyse lilla),
Pu IV , som Pu 4+ (chokolade),
Pu V , som PuO 2 + (lys) [~ 12] ,
Pu VI , som PuO 2 2+ (lyse orange),
Pu VII , som PuO 5 3− (grønne) - heptavalente ioner er også til stede .

Farverne på vandige plutoniumopløsninger afhænger af graden af oxidation og syresalte [115] . I dem kan plutonium være i flere oxidationstilstande på én gang, hvilket forklares ved nærheden af dets redoxpotentialer [116] , hvilket igen forklares ved tilstedeværelsen af 5 f elektroner , som er placeret i de lokaliserede og delokaliserede zone af elektronorbitalen [117] . Ved pH 5-8 dominerer tetravalent plutonium [116] , som er den mest stabile blandt andre valenser (oxidationstilstande) [4] .

Metallisk plutonium opnås ved at reagere dets tetrafluorid med barium , calcium eller lithium ved en temperatur på 1200 °C [118] :

\mathrm {PuF_{4}+2Ca{\xrightarrow {1200^{\circ }C}}Pu+2CaF_{2}}

Det reagerer med syrer , ilt og deres dampe, men ikke med baser [57] (i hvis opløsninger det ikke mærkbart opløses [7] , som de fleste actinider [67] ). Det opløses hurtigt i hydrogenchlorid , hydrogeniodid , hydrogenbromid , 72% perchlorsyre , 85% phosphorsyre , koncentreret CCl 3 COOH , sulfaminsyre og kogende koncentreret salpetersyre [100] . Plutonium er inert over for koncentrerede svovl- og eddikesyrer ; det opløses langsomt i deres opløsninger, det vil sige, at det reagerer og danner de tilsvarende salte [10] . Ved en temperatur på 135°C vil metallet spontant antændes på grund af reaktionen med ilt, og hvis det placeres i en atmosfære af kultetrachlorid , vil det eksplodere [36] .

Reaktivitet af plutonium i opløsninger [13]
Løsning	Reaktivitet
Vand	Reagerer meget langsomt ved stuetemperatur, ikke meget hurtigere ved kogepunktet; H2 og sort pulver af Pu (O)H dannes
NaCl (vandig)	Giver H 2 og sort Pu(O)H-pulver
HNO3 _	Reagerer ikke ved nogen koncentration på grund af passivering; i nærværelse af 0,005 M HF opløser kogende koncentreret syre plutonium relativt hurtigt
HCI , HBr	Opløses meget hurtigt i koncentrerede og moderat fortyndede syrer
HF	Reagerer meget langsomt. Briketter opnået ved at presse spåner af plutoniummetal opløses ofte hurtigt og fuldstændigt med dannelse af uopløseligt PuF 3 [119]
72 % HClO4	hurtig opløsning
H2SO4 _ _ _	Den koncentrerede syre danner en beskyttende belægning på metallet, som stopper den langsomme reaktion, der er begyndt. Moderat fortyndet reagerer langsomt med metal; metalprøver, der indeholder urenheder, kan opløses fuldstændigt i 5N. syre
85 % H3PO4 _ _	Reagerer relativt hurtigt
Eddikesyre	Interagerer ikke med iseddike, selv varm; reagerer langsomt med fortyndet syre
Trichloreddikesyre	Opløses hurtigt i koncentreret syre; reagerer langsommere med fortyndet
Trifluoreddikesyre	Opløses langsomt i koncentreret syre; ofte dannes en rest af uopløst oxid [120]
Sulfaminsyre	Det opløses ret hurtigt i 1,7 M syre, og temperaturen skal være under 40°C for at undgå nedbrydning af syren. En lille mængde potentielt pyrofor rester er tilbage; i nærvær af HNO 3 er mængden af bundfald større [121]

I fugtig oxygen oxiderer metallet hurtigt og danner oxider og hydrider . Metallisk plutonium reagerer med de fleste gasser ved forhøjede temperaturer [100] . Hvis metallet udsættes for små mængder fugtig luft længe nok , dannes der plutoniumdioxid på overfladen . Derudover kan dets dihydrid også dannes , men kun ved mangel på ilt [57] . Plutoniumioner i alle oxidationstilstande er tilbøjelige til hydrolyse og kompleksdannelse [58] . Evnen til at danne komplekse forbindelser øges i serien Pu 5+ < Pu 6+ < Pu 3+ < Pu 4+ [5] .

Ved stuetemperatur er en frisk del af plutonium sølvfarvet, som derefter pletter til grå [50] . Ved at gøre overfladen af metallet passiveret, bliver det pyrofor , dvs. i stand til spontan forbrænding, så plutoniummetal behandles typisk i en inert atmosfære af argon eller nitrogen . Det smeltede metal skal opbevares under vakuum eller i en inert gasatmosfære for at undgå reaktion med oxygen [57] .

Plutonium reagerer reversibelt med rent brint og danner plutoniumhydrid ved temperaturer på 25-50°C [10] [107] . Derudover reagerer det let med oxygen til dannelse af plutoniummonoxid og dioxid samt oxider (men ikke kun dem, se afsnittet nedenfor) med variabel sammensætning ( berthollider ). Oxider udvider plutonium med 40% af dets oprindelige volumen. Metallisk plutonium reagerer kraftigt med hydrogenhalogenider og halogener, i forbindelser, med hvilke det normalt udviser en oxidationstilstand på +3, men halogenider med sammensætningen PuF 4 og PuCl 4 er kendte [10] [122] . Når det reagerer med kulstof, danner det sit karbid (PuC) , med nitrogen- nitrid (ved 900 °C), med silicium- silicid (PuSi 2 ) [36] [94] . Carbid, nitrid, plutoniumdioxid har et smeltepunkt på mere end 2000 °C og bruges derfor som nukleart brændsel [7] .

Digler , der bruges til at opbevare plutonium, skal modstå dets stærke redoxegenskaber . Ildfaste metaller som tantal og wolfram kan sammen med de mere stabile oxider , borider , carbider , nitrider og silicider også modstå plutoniums egenskaber. Smeltning i en lysbueovn kan bruges til at opnå små mængder metal uden brug af digler [57] .

Tetravalent cerium bruges som kemisk simulator for plutonium(IV) [123] .

Elektronisk struktur: 5 f - elektroner

Plutonium er et grundstof, hvor 5f - elektronerne er placeret på grænsen mellem lokaliserede og delokaliserede elektroner , så det betragtes som et af de mest komplekse og vanskelige grundstoffer at studere [117] .

Den unormale opførsel af plutonium skyldes dets elektroniske struktur . Energiforskellen mellem 6d og 5f elektroner er meget lille. Dimensionerne af 5 f -skallen er ganske tilstrækkelige til, at de kan danne et atomgitter med hinanden; dette sker ved selve grænsen mellem lokaliserede og indbyrdes forbundne elektroner . Nærheden af de elektroniske niveauer fører til dannelsen af en lavenergi elektronisk konfiguration med omtrent samme energiniveauer. Dette fører til dannelsen af 5 f n 7 s 2 og 5 f n−1 7 s 2 6 d 1 elektronskaller, hvilket fører til kompleksiteten af dets kemiske egenskaber. 5f- elektroner er involveret i dannelsen af kovalente bindinger og komplekse forbindelser i plutonium [107] .

At være i naturen

Naturligt plutonium

Mindre mængder af mindst to isotoper af plutonium ( 239 Pu og 244 Pu) er fundet i naturen [67] .

I uranmalme, som et resultat af neutronfangst [~ 13] af uran-238 kerner, dannes uran-239, som gennemgår beta-henfald til neptunium - 239. Som et resultat af det følgende β-henfald produceres naturligt plutonium-239. Følgende kernereaktion forekommer [116] :

{\mathrm {^{{238}}_{{\92}}U\ +\ _{{0}}^{{1}}n\ {\xrightarrow {\gamma }}\ _{{\92} }^{{239}}U\ {\xrightarrow[ {23,5\ {\mathrm {min}}}]{\beta ^{-}}}\ _{{\ 93}}^{{239}} Np\ {\xrightarrow[ {2.3565\ {\mathrm {d))}]{\beta ^{-))}\ _({\94))^{{239))Pu))

Ifølge samme reaktion syntetiseres plutonium-239 i industriel skala (se isotoper og syntese ). Men plutonium dannes i naturen i så mikroskopiske mængder (det største forhold 239 Pu/ 238 U er 15⋅10 −12 ), at dets udvinding fra uranmalme er udelukket [116] . I gennemsnit er indholdet af 239 Pu omkring 400 tusind gange mindre end indholdet af radium [15] . Således blev små mængder plutonium-239 - en billion del - fundet i uranmalme [57] i en naturlig atomreaktor i Oklo , Gabon [124] . Forholdet mellem plutonium og uran, som efter planen skal udvindes i 2013 ved Cigar Lake-minen cirka 2,4⋅10 til 44⋅10 −12 [125] .

Takket være massespektrometriske målinger i prækambrisk bastnaesite [126] blev tilstedeværelsen af en anden isotop, plutonium-244, også fastslået. Det har den længste halveringstid blandt plutoniumisotoper - cirka 80 millioner år, men på trods af dette er indholdet mindre end plutonium-239, da det ikke dannes i naturlige reaktioner i jordskorpen, men kun henfalder. Denne isotop er primordial, det vil sige, den har overlevet til vores tid siden tiden forud for dannelsen af solsystemet (4,567 milliarder år siden). I løbet af de sidste 57 halveringstider var der kun en meget lille brøkdel af det oprindelige antal på 244 Pu-atomer tilbage, cirka 6,5⋅10 −18 .

Da den relativt langlivede isotop plutonium-240 er i henfaldskæden af primordialt plutonium-244, er den også til stede i naturen, der opstår efter alfa-henfaldet af 244 Pu og to efterfølgende beta-henfald af kortlivede mellemkerner. Levetiden for 240 Pu er dog 4 størrelsesordener kortere end levetiden for moderkernen, og derfor er dens naturlige indhold også omkring 104 gange mindre end plutonium-244.

Meget små mængder af plutonium-238 bør findes i uraniummalme [127] som et produkt af det meget sjældne dobbelte beta-henfald af uranium-238 opdaget i 1991 [128] .

Der er således 4 naturlige isotoper af plutonium i jordskorpen: 238 Pu, 239 Pu, 240 Pu og 244 Pu, hvoraf de tre første er radiogene, og den fjerde er primordial. Imidlertid blev kun 239 Pu og 244 Pu observeret eksperimentelt i naturen . Naturligt plutonium blev først isoleret i 1948 fra tjære-uranmalm af GT Seaborg og M. Perlman [129] .

Menneskeskabt plutonium

Minimale mængder af plutonium kan hypotetisk findes i den menneskelige krop, givet at der har været omkring 550 nukleare forsøg , som er blevet udført på den ene eller anden måde med plutonium. De fleste af de undersøiske og luftbårne atomprøvesprængninger blev stoppet takket være traktaten om forbud mod atomprøvesprængninger , som blev underskrevet i 1963 og ratificeret af USSR , USA , Storbritannien og andre stater. Nogle stater har fortsat atomprøvesprængninger.

Netop fordi plutonium-239 blev syntetiseret specifikt til nuklear testning, er det i dag den mest almindelige og hyppigt anvendte syntetiserede nuklid af alle plutoniumisotoper [36] .

Isotoper

Opdagelsen af plutoniumisotoper begyndte i 1940, da plutonium-238 blev opnået . Det betragtes i øjeblikket som en af de vigtigste nuklider. Et år senere blev den vigtigste nuklid, plutonium-239 [49] opdaget, som senere fandt sin anvendelse i atom- og rumindustrien . Det kemiske grundstof er et aktinid , en af dets isotoper, som er nævnt ovenfor, er i hovedtrioen af fissile isotoper [43] ( uran-233 og uran-235 er de to andre) [130] . Ligesom isotoper af alle aktinider er alle isotoper af plutonium radioaktive [131] .

De vigtigste nukleare egenskaber ved plutoniumnuklider er anført i tabellen:

Nukleare egenskaber af plutoniumisotoper [13] [132] [133] [134]
Massenummer	Halvt liv	Forfaldstype	Hovedstråling, MeV (udbytte, i %)	Hvordan får man
228	1,1 s	α ≈ 100% β + < 0,1	7.950
229	> 2⋅10 −5 s	α	7.590
230	1,7 min	α ≤ 100 %	7,175
231	8,6 min	β + ≤ 99,8 % α ≥ 0,2 %	4.007
232	34 min	EZ ≥ 80 % α ≤ 20 %	a 6,60 (62%) 6,54 (38%)	233 92U(α,5n)
233	20,9 min	EZ 99,88 % α 0,12 %	a 6,30 y 0,235	233 92U (α,4n)
234	8,8 timer	EZ 94 % α 6 %	a 6,202 (68%) 6,151 (32%)	235 92U(α,3n)
235	25,6 min	EZ > 99 % α 3⋅10 −3 %	a 5,85 y 0,049	235 92U (α,4n) 233 92U (α,2n)
236	2,85 år 3,5⋅10 9 år	α SD	a 5,768 (69 %) 5,721 (31 %)	235 92U (α,3n) Tilføj.236 93Np
237	45,4 dage	EZ > 99 % α 3,3⋅10 −3 %	a 5,65 (21 %) 5,36 (79 %)	235 92U (α,2n) 237 93Np(d,2n)
238	87,74 år 4,8⋅10 10 år	α SD	a 5,499 (70,9 %) 5,457 (29 %)	Datter242 96cm Datter238 93Np
239	2,41⋅10 4 år 5,5⋅10 15 år	α SD	a 5,155 (73,3%) 5,143 (15,1%) y 0,129	Datter239 93Np Neutronfangst _
240	6.563⋅10 3 år 1.34⋅10 11 år	α SD	a 5,168 (72,8%) 5,123 (27,1%)	Multipel neutronfangst
241	14,4 år	β − > 99 % α 2,41⋅10 −3 %	α 4,896 (83,2%) 4,853 (21,1%) β - 0,021 γ 0,149	Multipel neutronfangst
242	3,76⋅10 5 år 6,8⋅10 10 år	α SD	a 4,901 (74%) 4,857 (26%)	Multipel neutronfangst
243	4.956 timer	β -	β - 0,58 y 0,084	Multipel neutronfangst
244	8,26⋅10 7 år 6,6⋅10 10 år	α SD	a 4,589 (81 %) 4,546 (19 %)	Multipel neutronfangst
245	10,5 timer	β -	β - 1,28 y 0,327	244 94Pu(n,γ)
246	10,85 dage	β -	β - 0,384 γ 0,224	245 94Pu(n,γ)

Af isotoper af plutonium er der i øjeblikket kendt 19 nuklider med massetal 228-247 [134] . Kun 4 af dem har fundet deres ansøgning [15] . Isotopers egenskaber har nogle karakteristiske træk, som kan bruges til at bedømme deres videre undersøgelse - selv isotoper har længere halveringstider end ulige (denne antagelse gælder dog kun for dets mindre vigtige nuklider).

Det amerikanske energiministerium opdeler plutoniumblandinger i tre typer [135] :

plutonium af våbenkvalitet (indhold af 240 Pu i 239 Pu er mindre end 7%)
brændstof plutonium (fra 7 til 18% 240 Pu) og
reaktorplutonium ( indhold på 240 Pu over 18%)

Udtrykket "ultraprent plutonium" bruges til at beskrive en blanding af plutoniumisotoper indeholdende 2-3 procent 240 Pu [135] .

Kun to isotoper af dette grundstof ( 239 Pu og 241 Pu) er mere i stand til nuklear fission end resten; desuden er disse de eneste isotoper, der gennemgår nuklear fission under påvirkning af termiske neutroner [135] . Blandt produkterne fra eksplosionen af termonukleare bomber blev der også fundet 247 Pu og 255 Pu [4] , hvis halveringstider er uforholdsmæssigt korte.

Isotoper og fusion

Omkring 20 isotoper af plutonium er kendt, alle er radioaktive. Den længstlevende af disse er plutonium-244 , med en halveringstid på 80,8 millioner år; plutonium-242 har en kortere halveringstid på 372.300 år; plutonium-239 - 24.110 år. Alle andre isotoper har en halveringstid på mindre end 7 tusind år. Dette grundstof har 8 metastabile tilstande , halveringstiden for disse isomerer overstiger ikke 1 s [105] .

Masseantallet af kendte isotoper af grundstoffet varierer fra 228 til 247. De oplever alle en eller flere typer radioaktivt henfald:

elektronindfangning (og, med tilstrækkelig energi, positron beta-henfald) til at danne isotoper af neptunium;
beta minus henfald for at producere isotoper af americium ;
alfa-henfald for at producere isotoper af uran ;
spontan fission med dannelse af en lang række datterisotoper af grundstoffer fra den midterste del af det periodiske system, hvoraf mange er β − -aktive.

Den vigtigste henfaldskanal for de letteste isotoper af plutonium (fra 228 til 231) er alfa-henfald, selvom elektronindfangningskanalen også er åben for dem. Den vigtigste henfaldskanal for lette isotoper af plutonium (fra 232 til og med 235) er elektronindfangning; alfa-henfald konkurrerer med det. Hovedkanalerne for det radioaktive henfald af isotoper med massetal mellem 236 og 244 (undtagen 237 [136] , 241 [136] og 243) er alfa-henfald og (med mindre sandsynlighed) spontan fission . Den vigtigste henfaldskanal for plutoniumisotoper med massetal større end 244 (samt 243 Pu og 241 Pu) er beta-minus henfald til americium - isotoper (95 protoner). Plutonium-241 er medlem af den "uddøde" radioaktive neptunium-serie [50] [105] .

Beta-stabile (det vil sige, at de kun oplever henfald med en ændring i massetal) er isotoper med massetal 236, 238, 239, 240, 242, 244.

Syntese af plutonium

Plutonium i industriel skala fremstilles på to måder [135] :

bestråling af uran (se reaktion nedenfor) indeholdt i atomreaktorer;
bestråling i reaktorer af transuranelementer isoleret fra brugt brændsel.

Efter bestråling adskilles plutonium i begge tilfælde med kemiske midler fra uran, transuranelementer og fissionsprodukter.

Plutonium-238

Plutonium-238, som bruges i radioisotopkraftgeneratorer , kan syntetiseres i laboratoriet i en udveksling (d, 2n) reaktion på uranium-238:

{\mathrm {^{{238}}_{{\92}}U\ +\ _{{1}}^{{2}}D\ \longrightarrow \ _{{\93}}^{{238} }Np\ +\ 2\ _{{0}}^{{1}}n~;\quad _({\ 93}}^{{238}}Np\ {\xhøjrepil[ {2.117\ d}]{ \beta ^{-}}}\ _{{\ 94}}^{{238}}Pu}}

I denne proces kommer deuteronet ind i kernen af uranium-238, hvilket resulterer i dannelsen af neptunium-238 og to neutroner. Dernæst gennemgår neptunium-238 beta-minus henfald til plutonium-238. Det var i denne reaktion, at plutonium først blev opnået ( 1941 , Seaborg). Det er dog ikke økonomisk. I industrien opnås plutonium-238 på to måder:

adskillelse fra bestrålet nukleart brændsel (blandet med andre plutoniumisotoper, hvis adskillelse er meget dyr), så rent plutonium-238 fremstilles ikke ved denne metode
ved brug af neutronbestråling i neptunium-237- reaktorer .

Prisen for et kilogram plutonium-238 er omkring 1 million amerikanske dollars [137] .

Plutonium-239

Plutonium-239, en fissil isotop, der bruges i atomvåben og atomkraft, syntetiseres industrielt [10] i atomreaktorer (inklusive kraftværker som et biprodukt) ved hjælp af følgende reaktion, der involverer urankerner og neutroner ved hjælp af beta-minus henfald og med deltagelse af isotoper af neptunium som et mellemprodukt for henfald [138] :

{\mathrm {^{{238}}_{{\92}}U\ +\ _{{0}}^{{1}}n\ {\xrightarrow {\gamma }}\ _{{\92} }^{{239}}U\ {\xrightarrow[ {23.5\ min}]{\beta ^{-}}}\ _{{\ 93}}^{{239}}Np\ {\xrightarrow[ {2.3565 \ d}]{\beta ^{-}}}\ _{{\ 94}}^{{239}}Pu}}

Neutroner, der udsendes fra spaltningen af uran-235 , fanges af uran-238 for at danne uran-239 ; derefter, gennem en kæde af to β − -henfald, dannes neptunium-239 og derefter plutonium-239 [139] . Ansatte i den hemmelige britiske gruppe Tube Alloys , som studerede plutonium under Anden Verdenskrig, forudsagde eksistensen af denne reaktion i 1940.

Tunge isotoper af plutonium

Tyngre isotoper produceres i reaktorer fra 239 Pu gennem en kæde af successive neutronfangster, som hver især øger nuklidets massetal med én.

Egenskaber for nogle isotoper

Isotoper af plutonium gennemgår radioaktivt henfald , som frigiver termisk energi . Forskellige isotoper udsender forskellige mængder varme. Varmeydelse skrives normalt i W/kg eller mW/kg. I tilfælde, hvor plutonium er til stede i store mængder, og der ikke er nogen køleplade, kan den termiske energi smelte det plutoniumholdige materiale.

Alle isotoper af plutonium er i stand til nuklear fission (når de udsættes for en neutron ) [140] og udsender γ-partikler .

Varmefrigivelse af plutoniumisotoper [141]
Isotop	Forfaldstype	Halveringstid (i år)	Varmeafledning (W/kg)	Spontane fissionsneutroner (1/( g s ) )	Kommentar
238 Pu	alfa i 234 U	87,74	560	2600	Meget høj nedbrydningstemperatur. Selv i små mængder kan føre til selvopvarmning. Anvendes i RTG .
239 Pu	alfa ved 235 U	24100	1.9	0,022	Det vigtigste nukleare produkt.
240 Pu	alfa til 236 U , spontan fission	6560	6.8	910	Det er den vigtigste urenhed i plutonium-239. En høj grad af spontan fission tillader ikke dens anvendelse i atomindustrien.
241 Pu	beta ved 241 Am	14.4	4.2	0,049	Henfalder til americium-241; dets akkumulering udgør en trussel mod de opnåede prøver.
242 Pu	alfa i 238 U	376000	0,1	1700	—

Kritiske masser af nogle isotoper af actinider
Nuklid	Kritisk masse, kg	Diameter cm	Kilde
Uran-233	femten	elleve	[142]
Uran-235	52	17	[142]
Neptunium-236	7	8.7	[143]
Neptunium-237	60	atten	[144]
Plutonium-238	9.04-10.07	9,5-9,9	[145]
Plutonium-239	ti	9.9	[142] [145]
Plutonium-240	40	femten	[142]
Plutonium-241	12	10.5	[146]
Plutonium-242	75-100	19-21	[146]

Plutonium-236 blev fundet i plutoniumfraktionen opnået fra naturligt uran, hvis radioemission viste et α-partikelområde på 4,35 cm (svarende til 5,75 MeV). Det blev fundet, at denne gruppe refererede til isotopen 236 Pu, dannet på grund af reaktionen 235 U(α,3n) 236 Pu. Senere blev det fundet, at følgende reaktioner er mulige: 237 Np(a, p4n) 236 Pu; 237 Np(a,5n) 236 Am → ( EZ ) 236 Pu. I øjeblikket opnås det på grund af interaktionen af en deuteron med en uran-235- kerne . Isotopen dannes på grund af α-emitteren 240 96cm(T ½ 27 dage) og β-emitter236 93Np(T ½ 22 timer). Plutonium-236 er en alfa-emitter , der er i stand til spontan fission . Hastigheden af spontan fission er 5,8⋅10 7 delinger pr. 1 g/t, hvilket svarer til halveringstiden for denne proces på 3,5⋅10 9 år [34] .

Plutonium-238 har en spontan fissionshastighed på 1,1⋅10 6 fissions/(s·kg), hvilket er 2,6 gange større end 240 Pu, og en meget høj termisk effekt på 567 W/kg. Isotopen har meget stærk alfastråling (når den udsættes for neutroner [50] ), som er 283 gange stærkere end 239 Pu, hvilket gør den til en mere alvorlig kilde til neutroner i α → n -reaktionen . Indholdet af plutonium-238 overstiger sjældent 1 % af den samlede sammensætning af plutonium, men neutronstråling og opvarmning gør det meget ubelejligt at håndtere [147] . Dens specifikke radioaktivitet er 17,1 Ci /g [148] .

Plutonium-239 har større sprednings- og absorptionstværsnit end uran , og et større antal neutroner pr. fission, og en lavere kritisk masse [147] , som er 10 kg i alfafasen [141] . Under det nukleare henfald af plutonium-239, gennem virkningen af neutroner på det, henfalder denne nuklid til to fragmenter (ca. ens lettere atomer) og frigiver cirka 200 MeV energi. Dette er cirka 50 millioner gange mere energi frigivet under forbrænding (C + O 2 → CO 2 ↑). "Brænder" i en atomreaktor frigiver isotopen 2⋅10 7 kcal [15] . Pure 239 Pu har en gennemsnitlig neutronemission fra spontan fission på omkring 30 neutroner/s·kg (ca. 10 fissioner pr. sekund pr. kg). Den termiske effekt er 1,92 W/kg (til sammenligning: en voksens metaboliske varme er mindre end den termiske effekt), hvilket gør den varm at røre ved. Den specifikke aktivitet er 61,5 mCi/g [147] .

Plutonium-240 er den vigtigste isotop, der forurener våbenkvalitet 239 Pu. Niveauet af dets indhold er hovedsageligt vigtigt på grund af hastigheden af spontan fission, som er 415.000 fissioner/s·kg, men omkring 1⋅10 6 neutroner/(s·kg) udsendes, da hver fission producerer cirka 2,2 neutroner, hvilket omkring 30.000 gange mere end 239 Pu. Plutonium-240 er meget fissilt , lidt bedre end 235 U. Den termiske effekt er større end for plutonium-239 ved 7,1 W/kg, hvilket forværrer problemet med overophedning. Den specifikke aktivitet er 227 mCi/g [147] .

Plutonium-241 har en lav neutronbaggrund og en moderat termisk effekt og påvirker derfor ikke direkte anvendeligheden af plutonium (termisk effekt er 3,4 W/kg). Men med en halveringstid på 14 år bliver det til americium-241, som er dårligt fissilt og har en høj termisk kraft, hvilket forringer kvaliteten af våbenkvalitetsplutonium. Således påvirker plutonium-241 ældningen af plutonium af våbenkvalitet. Den specifikke aktivitet er 106 Ci/g [147] .

Neutronemissionsintensiteten af plutonium-242 er 840.000 fissions/(s·kg) (dobbelt så høj som 240 Pu), den er dårligt tilbøjelig til nuklear fission. Ved en mærkbar koncentration øger det alvorligt den nødvendige kritiske masse og neutronbaggrund. Med en lang levetid og et lille fangstværsnit ophobes nuklidet i det oparbejdede reaktorbrændsel. Den specifikke aktivitet er 4 mCi/g [147] .

Legeringer

Plutoniumlegeringer eller intermetalliske forbindelser opnås normalt ved direkte vekselvirkning af grundstofferne i de rigtige forhold [13] . I de fleste tilfælde anvendes lysbuesmeltning for at opnå et homogent stof ; nogle gange kan ustabile legeringer opnås ved sprøjteaflejring [149] [150] eller ved afkøling af smelter [151] .

δ Stabilisatorer [13]
Gruppe	opløst metal	Størrelsesforskel, %	Den mindste mængde opløst metal , der kræves for at stabilisere δ-fasen, %
III A	Sc Lu Tm Er Dy Ce	−0,2 +5,5 +6,2 +6,9 +7,8 +4,3	2,75±0,25 4,1±0,3 <5 4,1±0,3 4,1±0,3 5 [~ 14]
III B	Ga Al In Tl	−14,2 −12,9 +1,2 +4,4	2 [~ 15] 1 [~ 16] 1±0,2 3,6±0,5 4,4±0,6
IV A	HfZr _	-3,9 -2,6	4,6±0,5 7,0±0,5

Doteret med aluminium , gallium eller jern , er plutoniumlegeringer af industriel betydning [1] .

Plutonium kan danne legeringer og mellemliggende forbindelser med de fleste metaller . Undtagelser er lithium , natrium , kalium og rubidium fra alkalimetallerne ; magnesium , calcium , strontium og barium fra jordalkalimetallerne ; europium og ytterbium fra REE [57] . Delvise undtagelser er ildfaste metaller : krom , molybdæn , niobium , tantal og wolfram , som er opløselige i flydende plutonium, men næsten uopløselige eller svagt opløselige i fast plutonium [57] . Gallium , aluminium , americium , scandium og cerium kan stabilisere δ-plutonium ved stuetemperatur. Silicium , indium , zink og zirconium er i stand til at danne metastabilt δ-plutonium (δ'-fase) ved hurtig afkøling. Store mængder hafnium , holmium og thallium tillader nogle gange, at noget δ-plutonium holdes ved stuetemperatur. Neptunium er det eneste grundstof, der kan stabilisere α-plutonium ved høje temperaturer. Titanium , hafnium og zirconium stabiliserer strukturen af β-plutonium ved stuetemperatur ved hurtig afkøling [107] .

Plutoniumlegeringer kan fremstilles ved at tilføje metal til smeltet plutonium. Hvis legeringsmetallet er et tilstrækkeligt stærkt reduktionsmiddel, anvendes i dette tilfælde plutonium i form af oxider eller halogenider . δ-plutonium-gallium og plutonium-aluminium-legeringer fremstilles ved at tilsætte plutonium(III)fluorid til smeltet gallium eller aluminium, hvilket har den egenskab, at aluminium ikke reagerer med højaktivt plutonium [152] .

Typer af legeringer

Plutonium-gallium er en legering, der bruges til at stabilisere δ-fasen af plutonium, hvilket undgår α-δ faseovergangen [104] .
Plutonium-aluminium er en alternativ legering, der i egenskaber ligner Pu-Ga-legering. Denne legering kan bruges som en komponent i nukleart brændsel [153] .
Plutonium-gallium-cobalt (PuGaCo 5 ) er en superledende legering ved en temperatur på 18,5 K. Den usædvanligt høje overgangstemperatur kan tyde på, at plutonium-baserede stoffer repræsenterer en ny klasse af superledere [117] [154] [14] .
Plutonium-zirconium er en legering, der nogle gange kan bruges som nukleart brændsel [155] .
Plutonium-cerium og plutonium-cerium-cobalt er legeringer, der anvendes som nukleart brændsel [156] .
Plutonium-uran er en legering, hvor plutoniumindholdet er cirka 15-30 mol pct. Anvendes i atomreaktorer drevet af hurtige neutroner . Legeringen er pyrofor af natur, meget modtagelig for korrosion , når selvantændelsespunktet er nået, eller i stand til at nedbrydes, når den udsættes for ilt. Denne legering kræver legering med andre metaller. Tilsætning af aluminium, kulstof eller kobber vil ikke forbedre legeringens egenskaber væsentligt; tilsætning af zirconium eller jernlegeringer vil øge korrosionsbestandigheden af denne legering, men efter flere måneders eksponering for luft på den legerede legering går disse kvaliteter tabt. Tilsætning af titanium og/eller zirconium vil øge legeringens smeltepunkt væsentligt [157] .
Plutonium-uran-titanium og plutonium-uranium-zirconium er en legering, som undersøgelsen tydede på, at den kunne bruges som nukleart brændsel. Tilføjelse af et tredje element (titanium og/eller zirconium) til disse legeringer vil forbedre korrosionsbestandigheden, reducere muligheden for antændelse, øge duktiliteten, bearbejdeligheden, styrke og termisk udvidelse . Plutonium-uran-molybdæn- legeringen har den bedste modstandsdygtighed over for korrosion, da den danner en oxidfilm på overfladen [157] .
En legering af thorium-uran-plutonium er blevet undersøgt som brændstof til atomreaktorer, der opererer på hurtige neutroner [157] .

Forholdsregler

Toksicitet

Plutonium har, afhængig af isotopsammensætningen, høj og især høj radiotoksicitet [158] . Disse egenskaber optræder som en konsekvens af α-stråling, da det ofte er nødvendigt at arbejde med α-aktive isotoper (f.eks. 239 Pu ). Alfa-partikler udgør en alvorlig fare, hvis deres kilde er i den inficeredes krop. Derved beskadiger de de omgivende vævselementer i kroppen. Selvom plutonium er i stand til at udsende γ-stråler og neutroner, der kan trænge ind i kroppen udefra, er deres niveauer for lave til at være sundhedsskadelige. Forskellige plutoniumisotoper har forskellig toksicitet, for eksempel er typisk plutonium i reaktorkvalitet 8-10 gange mere giftigt end rent 239 Pu, da det er domineret af 240 Pu-nuklider, som er en kraftig kilde til alfastråling [34] .

Plutonium er det mest radiotoksiske grundstof af alle aktinider [159] , men det anses på ingen måde som det farligste grundstof. Hvis vi tager den radiologiske toksicitet af 238 U som en enhed, danner den samme indikator for plutonium og nogle andre grundstoffer en serie:

235 U (1,6) - 239 Pu (5,0⋅10 4 ) - 241 Am (3,2 ⋅10 6 ) - 90 Sr (4,8 ⋅10 6 ) - 226 Ra (3,0 ⋅10 7 ),

hvoraf det følger, at radium er næsten tusind gange farligere end den giftigste isotop af plutonium, 239 Pu [34] [57] .

Ved indånding er plutonium kræftfremkaldende og kan forårsage lungekræft . Det skal dog huskes, at når det indtages sammen med mad, er 14 C og 40 K meget mere kræftfremkaldende. Men plutonium i sig selv er ekstremt giftigt , da det har en tendens til at koncentrere sig i de hæmatopoietiske områder af knoglerne og kan forårsage sygdom mange år efter det er blevet indtaget [34] .

Alfa-partikler har en relativt lav gennemtrængningsevne: For 239 Pu er rækkevidden af α-partikler i luft 3,7 cm og i blødt biologisk væv 43 μm. Sammen med høj total ionisering (1,47⋅10 7 par ioner pr. α-partikel), forårsager et lille interval en signifikant værdi af ioniseringstætheden; og jo højere dens tæthed, desto højere effekt på kroppen. På grund af at α-stråling fører til irreversible ændringer i skelet, lever, milt og nyrer, klassificeres alle isotoper af grundstoffet som grundstoffer med særlig høj radiotoksicitet (toksicitetsgruppe A). Disse ændringer er svære at diagnosticere; de optræder ikke så hurtigt, at det kan konstateres, at grundstoffet er i kroppen [34] . På trods af sin lave gennemtrængende kraft var plutonium-239 under eksperimentelle forhold i stand til at inducere kromosomale mutationer og mikrokerner i planteceller ved kontakt med levende væv [160] . Plutonium-238 var i et eksperiment med eksponering for kinesiske hamsterceller i stand til at øge frekvensen af kromosomafvigelser og søsterkromatidudvekslinger ved en dosis på 0,5 rad (0,005 Gy) [161]

Plutonium er tilbøjelig til aerosoldannelse [20] . Selvom plutonium er et metal, er det meget flygtigt [34] . For eksempel er det nok at bære sin prøve rundt i rummet, så det tilladte indhold af elementet i luften overskrides. Derfor har den en tendens til at trænge ind i lungerne og bronkierne under vejrtrækningsprocessen. To typer eksponering er signifikante: akut og kronisk forgiftning. Hvis eksponeringsniveauet er højt nok, kan vævene få akut forgiftning , og de toksiske virkninger viser sig meget hurtigt. Hvis eksponeringsniveauet er lavt, dannes en kumulativ kræftfremkaldende effekt [34] .

Den indtagne mængde af grundstoffet bestemmes af sugekoefficienten, som er K = 1⋅10 −3 . For et biologisk relateret grundstof er koefficienten højere: K = 1⋅10 −2 , og absorptionskoefficienten stiger 10-100 gange for børn sammenlignet med voksne. Plutonium kan trænge ind i kroppen gennem sår og hudafskrabninger, ved indånding eller indtagelse. Imidlertid er den farligste vej ind i kroppen absorption fra lungerne [34] .

Når det først er i lungerne, sætter plutonium sig delvist på overfladen af lungerne, passerer delvist ind i blodet og derefter ind i lymfeknuderne og knoglemarven. Cirka 60 % kommer ind i knoglevævet, 30 % i leveren og 10 % udskilles naturligt. Mængden af plutonium, der indtages, afhænger af størrelsen af aerosolpartikler og opløselighed i blod [34] .

Plutonium absorberes meget dårligt gennem mave-tarmkanalen . Plutonium i tetravalent tilstand inden for få dage aflejres med 70-80% i den menneskelige lever og med 10-15% i knoglevæv. Når det først er indtaget, er grundstoffet mindre giftigt end velkendte giftstoffer såsom cyanid eller stryknin . Indtagelse af kun 0,5 g plutonium ville føre til døden i løbet af få dage eller uger på grund af akut bestråling af fordøjelsessystemet (for cyanid er denne værdi 0,1 g). Indånding af 0,1 g plutonium i den optimale partikelstørrelse til retention i lungerne vil resultere i død på grund af lungeødem i løbet af 1-10 dage. Indånding af 0,2 g vil resultere i død af fibrose på en måned. For meget mindre værdier, der kommer ind i kroppen, er der stor risiko for en kronisk kræftfremkaldende effekt [34] .

Den mest sandsynlige form for plutoniumindtagelse i kroppen er dens praktisk talt vanduopløselige dioxid. Det bruges på atomkraftværker som en kilde til elektricitet [34] . Som følge heraf har plutonium, på grund af dets oxids uopløselighed, en stor halveringstid fra kroppen [159] .

I naturen er plutonium oftest i den tetravalente tilstand, som i sine kemiske egenskaber minder om jern (Fe 3+ . Hvis det kommer ind i kredsløbet , vil det højst sandsynligt begynde at koncentrere sig i væv indeholdende jern: knoglemarv , lever , milt Organismer forveksler plutonium med jern, derfor tager transferrinproteinet plutonium i stedet for jern, hvilket resulterer i, at iltoverførslen i kroppen stopper Mikrofager fører plutonium gennem lymfeknuderne ... Hvis 0,14 g placeres i en voksens knogler , så vil risikoen for nedsat immunitet være meget høj, og gennem Kræft kan udvikle sig over flere år.34 Toksicitetsundersøgelser af grundstoffet viste, at for en person, der vejer 70 kg, er den dødelige dosis 0,22 g [159] .

Det plutonium, der er kommet ind i kroppen, bliver fjernet fra det i meget lang tid - over 50 år vil omkring 80% blive fjernet fra kroppen. Den biologiske halveringstid fra knoglevæv er 80-100 år [34] . Det viser sig, at dets koncentration i en levende persons knogler er næsten konstant [58] . Eliminationshalveringstiden fra leveren er 40 år. Den maksimale sikre værdi af mængden af plutonium i kroppen for 239 Pu er 0,047 μCi, hvilket svarer til 0,0075 g. Mælk fjerner plutonium 2-10 gange mere aktivt end vand [34] .

Kritisk masse

Kritisk masse er minimumsmassen af et fissilt materiale, ved hvilken en selvbærende nuklear fissionsreaktion kan forekomme i det. Hvis stofmassen er under den kritiske masse, går for mange neutroner, der er nødvendige til fissionsreaktionen, tabt, og kædereaktionen fortsætter ikke. Med en masse større end den kritiske kædereaktion kan accelereres som en lavine, hvilket fører til en atomeksplosion.

Den kritiske masse afhænger af størrelsen og formen af den fissile prøve, da de bestemmer udsivningen af neutroner fra prøven gennem dens overflade. En sfærisk prøve har den mindste kritiske masse, da dens overfladeareal er den mindste. Den kritiske masse af rent metallisk sfærisk plutonium-239 er 11 kg (diameteren af en sådan kugle er 10 cm), af rent uranium-235 er 47 kg (kuglens diameter er 17 cm) [162] . Neutronreflektorer og moderatorer, der omgiver det fissile materiale, kan reducere den kritiske masse betydeligt [162] . Den kritiske masse afhænger også af prøvens kemiske sammensætning og dens densitet.

Selvantændelse

I den fint dispergerede tilstand udviser plutonium, som alle actinider, pyrofore egenskaber [67] . I det fugtige miljø af plutonium dannes hydrider af variabel sammensætning på dets overflade; ved at reagere med ilt antændes plutonium selv ved stuetemperatur. Som et resultat af oxidation udvider plutonium sig med 70 % og kan beskadige beholderen, der indeholder det [163] . Plutoniums radioaktivitet er en hindring for slukning. Magnesiumoxidsand er det mest effektive slukningsmateriale: det køler plutoniumet og blokerer også for adgangen til ilt . Plutonium bør opbevares enten i en inert gasatmosfære [163] eller i nærvær af cirkulerende luft (forudsat at 100 g plutonium-239 frigiver 0,2 W varme) [67] . Elementet har en usædvanlig høj pyroforicitet , når det opvarmes til 470–520 °C [1] .

Adskillelsesmetoder

En generaliseret idé om, hvordan man adskiller plutonium fra urenheder, prækursorelementer og deres fissionsprodukter består af tre faser. I første fase afmonteres de brugte brændselselementer, og beklædningen indeholdende det brugte plutonium og uran fjernes ved fysiske og kemiske midler. På andet trin opløses det udvundne nukleare brændsel i salpetersyre. Det tredje og mest komplekse trin i at adskille plutonium fra andre aktinider og fissionsprodukter bruger en teknologi kendt som "solventprocessen" (fra engelsk - "solvent extraction"). Tributylphosphat bruges almindeligvis som ekstraktionsmiddel i et petroleumslignende opløsningsmiddel i Purex-processen . Som regel sker oprensning af plutonium og uran i flere trin for at opnå den nødvendige renhed af grundstofferne [135] . Ovenstående proces blev oprindeligt skabt til at behandle nukleart brændsel fra reaktorer designet til militære formål. Senere blev denne teknologi også anvendt på kraftreaktorer [13] .

Ansøgning

Plutoniummetal bruges i atomvåben og tjener som atombrændsel. Plutoniumoxider bruges som energikilde til rumteknologi og bruges i brændselsstave [104] . Plutonium bruges i rumfartøjsbatterier [164] . Plutonium-239 kerner er i stand til en kernekædereaktion, når de udsættes for neutroner , så denne isotop kan bruges som en kilde til atomenergi (energien frigivet under fissionen af 1 g 239 Pu svarer til den varme, der frigives under forbrændingen af 4000 kg kul ) [58] . Den hyppigere brug af plutonium-239 i atombomber skyldes, at plutonium optager et mindre volumen i kuglen (hvor bombekjernen er placeret), derfor kan man vinde i bombens eksplosive kraft på grund af denne egenskab . En plutoniumkerne under en kernereaktion udsender i gennemsnit omkring 2.895 neutroner sammenlignet med 2.452 neutroner for uran-235. Omkostningerne ved at producere plutonium er dog omkring seks gange højere end uran-235 [111] .

Isotoper af plutonium har fundet deres anvendelse i syntesen af transplutonium (efter plutonium) grundstoffer [4] . Således blev plutonium-242 blandet oxid i 2009 og bombardement med calcium-48 ioner i 2010 af samme isotop brugt til at producere flerovium [165] [166] [167] . På Oak Ridge National Laboratory bruges langvarig neutronbestråling med 239 Pu til at producere244
96cm(i mængden af 100 g),242 96cm,249 97bk,252
98jfrog253 99Es(i milligram mængder) og257 100fm(i mikrogram mængder). Med undtagelse af 239 Pu blev alle resterende transuranelementer tidligere produceret til forskningsformål [67] . Takket være neutronfangsten af isotoper af plutonium i 1944 opnåede G. T. Seaborg og hans gruppe den første isotop af americium -241
95Er[116] (reaktion 239 Pu(2n, e) 241 Am) [36] . For at bekræfte, at der kun er 14 actinider (i analogi med lanthanider ), blev syntesen af rutherfordiumkerner (på det tidspunktkurchatoviumudført i Dubna i 1966 under vejledning af akademiker G. N. Flerov [168] [169] :

242
94Pu +22
10Ne→260 104RF+ 4n.

δ-stabiliserede plutoniumlegeringer bruges til fremstilling af brændselsceller, da de har bedre metallurgiske egenskaber sammenlignet med rent plutonium, som gennemgår faseovergange ved opvarmning [13] .

"Ultrapure" plutonium (en blanding af plutoniumisotoper, hvis indhold ikke overstiger 2-3% 240 Pu) bruges i US Navy atomvåben og bruges på skibe og ubåde under bly nuklear afskærmning , hvilket reducerer dosisbelastningen på besætningen [170] .

Plutonium-238 og plutonium-239 er de mest syntetiserede isotoper [50] .

Den første plutonium-baserede nukleare ladning blev detoneret den 16. juli 1945 på Alamogordo teststedet (prøven fik kodenavnet " Trinity ").

Atomvåben

Plutonium er blevet brugt meget ofte i atombomber . Bomben, der blev kastet i 1945 på Nagasaki , indeholdt 6,2 kg plutonium. Eksplosionens kraft var 21 kiloton (eksplosionen viste sig at være 40% mere end bombningen af Hiroshima ) [171] . Ved udgangen af 1945 var 60-80 tusinde mennesker døde [172] . Efter 5 år kunne det samlede dødstal, inklusive dødsfald fra kræft og andre langsigtede virkninger af eksplosionen, nå op på eller endda overstige 140.000 mennesker [171] .

Princippet, hvorved en atomeksplosion involverede plutonium fandt sted, var designet af en atombombe. Bombens "kerne" bestod af en kugle fyldt med plutonium-239, som i det øjeblik, hvor den stødte på jorden, blev komprimeret til en million atmosfærer på grund af designet [111] og takket være det eksplosive, der omgiver denne kugle [ 173] . Efter sammenstødet udvidede kernen sig i volumen og tæthed på ti mikrosekunder, mens den komprimerbare samling gled gennem den kritiske tilstand på termiske neutroner og blev betydeligt superkritisk på hurtige neutroner , det vil sige, en kernekædereaktion begyndte med deltagelse af neutroner og kerner af elementet [174] . Det skal tages i betragtning, at bomben ikke skulle eksplodere for tidligt. Dette er dog praktisk talt umuligt, da for kun at komprimere en plutoniumkugle med 1 cm på ti nanosekunder, er det nødvendigt at give stoffet en acceleration, der er titallioner af gange større end accelerationen af frit fald . Under den endelige eksplosion af en atombombe stiger temperaturen til titusinder af grader [111] . I vores tid er 8-9 kg af dette element nok til at skabe en fuldgyldig atomladning [175] .

Blot et kilogram plutonium-239 kan producere en eksplosion svarende til 20.000 tons TNT [50] . Selv 50 g af et grundstof under fission af alle kerner vil producere en eksplosion svarende til detonationen af 1000 tons TNT [176] . Denne isotop er den eneste egnede nuklid til brug i atomvåben, da tilstedeværelsen af selv 1% 240 Pu vil føre til produktion af et stort antal neutroner, hvilket ikke vil tillade effektiv brug af en kanonladningsplan til en atombombe . De resterende isotoper betragtes kun på grund af deres skadelige virkning [147] .

Plutonium-240 kan findes i en atombombe i små mængder, men hvis den øges, vil der opstå en for tidlig kædereaktion. Denne isotop har en høj sandsynlighed for spontan fission (ca. 440 fissioner pr. sekund pr. gram; ca. 1000 neutroner pr. sekund pr. gram frigives [177] ), hvilket gør det umuligt for en stor procentdel af dens indhold i fissilt materiale [74] .

Ifølge tv-kanalen Al-Jazeera har Israel omkring 118 sprænghoveder med plutonium som radioaktivt stof [178] . Det menes, at Sydkorea har omkring 40 kg plutonium, nok til at producere 6 atomvåben [179] . Ifølge IAEAs skøn i 2007 var plutonium produceret i Iran nok til to nukleare sprænghoveder om året [180] . I 2006 begyndte Pakistan at bygge en atomreaktor, der ville producere omkring 200 kg radioaktivt materiale om året. Med hensyn til antallet af nukleare sprænghoveder ville dette tal være cirka 40-50 bomber [181] .

I 1999 blev der underskrevet en aftale mellem USA og Kasakhstan om at lukke den industrielle atomreaktor BN-350 i byen Aktau , som genererede elektricitet fra plutonium [182] . Denne reaktor var den første pilot- hurtige neutronreaktor i verden og i Kasakhstan ; varigheden af hans arbejde var 27 år [183] .

Plutonium Bortskaffelsestraktat med USA

Adskillige plutonium-traktater blev underskrevet mellem Rusland og USA i løbet af 2000'erne. I 2003, inden for rammerne af det russisk-amerikanske program for forarbejdning af 68 tons (34 tons på hver side) plutonium til MOX-brændstof indtil 2024, bevilgede USA 200 millioner dollars til opførelse af et anlæg i Seversk til sådanne forarbejdning af plutonium af våbenkvalitet [22] . I 2007 underskrev lande en plan for Rusland om at bortskaffe 34 tons plutonium skabt til russiske våbenprogrammer [175] [184] . I 2010 blev en protokol underskrevet til en aftale om bortskaffelse af plutonium , hvis mængde ville være nok til at producere 17.000 nukleare sprænghoveder [185] .

Den 3. oktober 2016 suspenderede Rusland aftalen med USA om eliminering af plutonium på grund af manglende evne til at sikre opfyldelsen af forpligtelser fra amerikansk side. Plutonium Management and Disposition Agreement mellem de to lande blev underskrevet den 29. august 2000 og ratificeret i 2011 [186] [187] . Ifølge aftalerne skulle plutonium af våbenkvalitet forarbejdes til oxidbrændsel til brug i atomreaktorer, hver side forpligtede sig til at skille sig af med 34 tons plutoniumlagre, ifølge de seneste skøn kunne ødelæggelsesprocessen begynde i 2018. Betingelserne for genoptagelsen af programmet indikerer mange usandsynlige begivenheder [188] : Washingtons annullering af alle anti-russiske sanktioner , kompensation for skader som følge af indførelsen af anti-russiske og modsanktioner , reduktion af USA's militære tilstedeværelse i NATO-lande. Det tilsvarende dekret blev underskrevet den 3. oktober 2016 af den russiske præsident Vladimir Putin [189] .

Nuklear forurening

I den periode, hvor atomprøvesprængninger begyndte (1945-1963), baseret på plutonium, og da dets radioaktive egenskaber lige var begyndt at blive undersøgt, blev mere end 5 tons af grundstoffet frigivet til atmosfæren [159] . Siden 1970'erne begyndte andelen af plutonium i den radioaktive forurening af Jordens atmosfære at stige [1] .

Plutonium kom hovedsageligt ind i det nordvestlige Stillehav gennem atomprøvesprængninger. Det øgede indhold af grundstoffet forklares ved, at USA i 1950'erne gennemførte atomprøvesprængninger på Marshalløerne i Stillehavet. Den største forurening fra disse test fandt sted i 1960. Baseret på videnskabsmænds vurdering er tilstedeværelsen af plutonium i Stillehavet øget sammenlignet med den generelle fordeling af nukleare materialer på jorden [190] . Ifølge nogle beregninger er dosis af stråling, der kommer fra cæsium-137 på Marshalløernes atoller , cirka 95%, og de resterende 5 er isotoper af strontium , americium og plutonium [191] .

Plutonium transporteres i havet gennem fysiske og biogeokemiske processer. Opholdstiden for plutonium i havets overfladevand er fra 6 til 21 år, hvilket normalt er kortere end cæsium-137. I modsætning til denne isotop er plutonium et grundstof, der delvist reagerer med miljøet og danner 1-10% af uopløselige forbindelser ud fra den samlede masse, der kommer ind i miljøet (for cæsium er denne værdi mindre end 0,1%). Plutonium i havet falder til bunden sammen med biogene partikler, hvorfra det reduceres til opløselige former ved mikrobiel nedbrydning. De mest almindelige af dens isotoper i havmiljøet er plutonium-239 og plutonium-240 [190] .

I januar 1968 styrtede et amerikansk B-52-fly med fire atomvåben ned på is nær Thule , Grønland , som følge af en mislykket landing . Kollisionen forårsagede en eksplosion og fragmentering af våbnet, hvilket fik plutonium til at falde ned på isflagen. Efter eksplosionen blev det øverste lag af forurenet sne blæst væk, og som følge heraf dannedes en revne, hvorigennem plutonium kom i vandet [192] . For at mindske skaderne på naturen blev der indsamlet cirka 1,9 milliarder liter sne og is, som kunne have været udsat for radioaktiv forurening. I 2008 blev det antydet, at en af de fire sigtelser aldrig blev fundet [193] , men Dansk Udenrigs Institut konkluderede i en rapport bestilt af den danske udenrigsminister Per Stig Møller , at der var overvældende beviser for, at ingen af bomber kunne være forblevet i funktionsdygtig stand, eller endda mere eller mindre intakte, og påstanden om en tabt bombe har ikke noget faktuelt grundlag. Urankernen i anden fase af en af bomberne er udpeget som det mest sandsynlige mål for undervandssøgningen [194] .

Der er et kendt tilfælde, hvor det sovjetiske rumfartøj Kosmos-954 den 24. januar 1978 med en atomkraftkilde ombord faldt ind i canadisk territorium under en ukontrolleret de - kredsløb . Denne hændelse resulterede i frigivelse af 1 kg plutonium-238 i miljøet over et areal på omkring 124.000 m² [195] [196] .

Udslip af plutonium i miljøet er ikke kun forbundet med menneskeskabte ulykker . Tilfælde af plutoniumlækage er kendt både fra laboratorie- og fabriksforhold. Der var omkring 22 utilsigtede lækager fra uranium-235- og plutonium-239-laboratorier. I løbet af 1953-1978. ulykker resulterede i et tab på 0,81 ( Mayak , 15. marts 1953) til 10,1 kg ( Tomsk , 13. december 1978) af 239 Pu. Hændelser på industrivirksomheder i alt førte til to menneskers død i byen Los Alamos (21/08/1945 og 21/05/1946) på grund af to ulykker og tab af 6,2 kg plutonium. I byen Sarov i 1953 og 1963. ca. 8 og 17,35 kg faldt uden for atomreaktoren. En af dem førte til ødelæggelsen af en atomreaktor i 1953 [197] .

Der er et kendt tilfælde af en ulykke på Tjernobyl-atomkraftværket , som fandt sted den 26. april 1986. Som et resultat af ødelæggelsen af den fjerde kraftenhed blev 190 tons radioaktive stoffer frigivet til miljøet over et område på omkring 2200 km². Otte af de 140 tons radioaktivt brændsel fra reaktoren endte i luften. Det forurenede område var 160.000 km² [198] . Betydelige ressourcer blev mobiliseret for at eliminere konsekvenserne, mere end 600 tusinde mennesker deltog i afviklingen af konsekvenserne af ulykken. Den samlede aktivitet af stoffer frigivet til miljøet var ifølge forskellige skøn op til 14⋅10 18 Bq (eller 14 EBq), inklusive [199] :

1.8 EBq -131
53jeg,
0,085 EBq —137
55Cs,
0,01 EBq —90
38Sr
0,003 EBq - isotoper af plutonium,
ædelgasser udgjorde omkring halvdelen af den samlede aktivitet.

På nuværende tidspunkt modtager de fleste af indbyggerne i den forurenede zone mindre end 1 m Sv om året ud over den naturlige baggrund [199] .

Strømkilde

Som du ved, bruges atomenergi til at omdanne til elektricitet ved at opvarme vand , som fordamper og danner overophedet damp, roterer turbinebladene på elektriske generatorer . Fordelen ved denne teknologi er fraværet af drivhusgasser, der har en skadelig effekt på miljøet. Fra 2009 genererede 438 atomkraftværker rundt om i verden cirka 371,9 GW elektricitet (eller 13,8 % af den samlede elproduktion) [200] . Nuklear industris minus er imidlertid nukleart affald , hvoraf ca. 12.000 tons behandles om året [~ 19] . Denne mængde brugt materiale er en ret vanskelig opgave for NPP-medarbejdere [201] . I 1982 blev det anslået, at ~300 tons plutonium var blevet akkumuleret [202] .

Det gulbrune pulver, der er sammensat af plutoniumdioxid , kan modstå temperaturer op til 1200 °C. Syntesen af forbindelsen sker ved nedbrydning af plutoniumtetrahydroxid eller tetranitrat i en oxygenatmosfære [ 2] :

\mathrm {Pu(NO_{3})_{4}{\xrightarrow {>1200^{\circ }C}}PuO_{2}+4NO_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow }

Det resulterende chokoladefarvede pulver sintres og opvarmes i en strøm af våd brint op til 1500 °C. I dette tilfælde dannes tabletter med en densitet på 10,5-10,7 g/cm³, som kan bruges som nukleart brændsel [2] . Plutoniumdioxid er den mest stabile og inerte af plutoniumoxider og nedbrydes ved opvarmning til høje temperaturer til komponenter, og bruges derfor til forarbejdning og opbevaring af plutonium, såvel som dens videre anvendelse som en kilde til elektricitet [203] . Et kilogram plutonium svarer til cirka 22 millioner kWh termisk energi [202] .

Plutonium-236 og plutonium-238 bruges til at fremstille atomare elektriske batterier, hvis levetid når 5 år eller mere. De bruges i strømgeneratorer, der stimulerer hjertets arbejde ( pacemaker ) [1] [204] . Fra 2003 var der 50-100 mennesker i USA med en plutoniumpacemaker [205] . Brugen af plutonium-238 kan strække sig til dykkere og astronauters dragter [206] [207] . Beryllium sammen med ovenstående isotop bruges som kilde til neutronstråling [36] .

Rumfartøj

I USSR blev der produceret adskillige Topaz RTG'er , som var designet til at generere elektricitet til rumfartøjer . Disse enheder er designet til at fungere med plutonium-238, som er en α-emitter. Efter Sovjetunionens sammenbrud købte USA adskillige sådanne enheder for at studere deres design og videre brug i deres langsigtede rumprogrammer [208] .

En værdig erstatning for plutonium-238 kunne kaldes polonium-210 . Dens varmeafledning er 140 W/g, og kun et gram kan varme op til 500 °C. Men på grund af dens ekstremt korte halveringstid (140 dage) for rummissioner, er brugen af denne isotop i rumindustrien meget begrænset [87] (for eksempel blev den brugt i hver Lunokhod- mission , og fandt også dens anvendelse i kunstige jordsatellitter [209] ).

Plutonium-238 i 2006 under lanceringen af New Horizons - sonden til Pluto fandt dens anvendelse som strømkilde til sonden [210] . Radioisotopgeneratoren indeholdt 11 kg højrent 238 Pu-dioxid, som i gennemsnit producerede 220 W elektricitet gennem hele rejsen (240 W i begyndelsen af rejsen og 200 W ved slutningen) [211] [212] . Der blev udtrykt bekymring over den mislykkede opsendelse af sonden (chancen for fejl var 1:350), men den fandt alligevel sted. Ved opsendelsen opnåede sonden en hastighed på 36.000 mph på grund af Jordens tyngdekraft . I 2007, takket være en tyngdekraftsassistance omkring Jupiter , steg dens hastighed med yderligere 9 tusind miles (i alt ca. 72.420 km/t eller 20,1 km/s), hvilket vil gøre det muligt for den at nærme sig minimumsafstanden til Pluto den 14. juli 2015, og derefter fortsætte sin observation af Kuiperbæltet [213] [214] [215] .

Sonderne af Galileo og Cassini var også udstyret med plutonium-baserede strømkilder [216] . Curiosity - roveren er drevet af plutonium-238 [217] . Dens nedstigning til overfladen af Mars fandt sted den 6. august 2012. Roveren bruger en Multi - Mission Radioisotope Thermoelectric Generator [ , der producerer 125 W elektrisk effekt , og efter 14 år - omkring 100 W [218] . Til driften af roveren produceres der 2,5 kWh energi på grund af nedbrydning af kerner (solenergi vil være 0,6 kWh) [219] . Plutonium-238 er den optimale energikilde og frigiver 0,56 W g −1 . Anvendelsen af denne isotop med blytellurid (PbTe), som bruges som et termoelektrisk element, danner en meget kompakt og langsigtet elektricitetskilde uden bevægelige dele af strukturen [67] , hvilket gør det muligt ikke at øge dimensioner af rumfartøjer.

Til fremtidige NASA -missioner blev projektet af Advanced Stirling radioisotopgenerator skabt , som ville være 4 gange mere effektivt end tidligere generationer af RTG'er. En konventionel RTG konverterer 6 % af den termiske energi, der frigives som et resultat af henfald (8 kg 238 Pu genererer 4,4 kW varme, hvilket giver enheden 300 W elektricitet), og en forbedret version ville øge dette tal til 25 % (den samme 300 W elektricitet ville blive genereret fra 2 kg isotop). Rumagenturet igangsatte dette projekt på grund af mangel på især plutonium-238 i verden [220] [221] .

På månen

Adskillige kilogram 238 PuO 2 blev brugt ikke kun på Galileo, men også på nogle af Apollo -missionerne [67] . SNAP-27 [ ( Systems for Nuclear Auxiliary Power ) elektrisk kraftgenerator , hvis termiske og elektriske effekt var henholdsvis 1480 W og 63,5 W, indeholdt 3,735 kg plutonium-238 dioxid [222] . For at reducere risikoen for en eksplosion eller andre mulige ulykker blev beryllium brugt som et varmebestandigt, let og holdbart element [223] . SNAP-27 var den sidste type generator, der blev brugt af NASA til rummissioner; tidligere typer (1, 7, 9, 11, 19, 21 og 23) brugte andre kilder til elektricitet [224] [225] [226] [227] (f.eks. SNAP-19 Arkiveret 4. januar 2011 på Wayback Machine blev brugt i Pioneer 10 [223] [228] ).

Under det passive seismiske eksperiment (PSEP) på Månen i Apollo 11 - missionen blev der brugt to radioisotopvarmekilder med en effekt på 15 W, som indeholdt 37,6 g plutoniumdioxid i form af mikrosfærer [13] . Generatoren blev brugt på Apollo 12 missionerne (noteret for at være den første brug af et atomkraftsystem på en mission til Månen), 14 , 15 , 16 , 17 [229] . Det blev designet til at levere elektrisk strøm til videnskabeligt udstyr ( ALSEP ) installeret på rumfartøjer [222] . Under Apollo 13 -missionen afveg månemodulet fra sin bane, hvilket fik det til at brænde op i atmosfærens tætte lag . Den førnævnte isotop blev brugt inde i SNAP-27, som er omgivet af korrosionsbestandige materialer og vil holde i yderligere 870 år [230] [231] .

Den første kinesiske måne-rover , Yutu , som blev opsendt den 1. december 2013, bruger plutonium til at genoplade sine batterier i den lange nattetid [232] .

Der er mulighed for at bruge plutonium af våbenkvalitet som en ekstra energikilde til rumstationer, der er planlagt til at lande på satellitpolen ( Luna-25 , Luna-27 ), da der ikke vil være nok sollys til deres behov [233] [234] . Formentlig skulle lanceringen af Luna-25 og Luna-27 køretøjerne ske i 2018 og 2019. henholdsvis; en af deres opgaver bliver at studere jorden ved sydpolen [235] .

Opdrætterreaktorer

For at opnå store mængder plutonium bygges der forædlingsreaktorer (“ breeders ”, fra englænderne til at avle - multiplicere), som tillader produktion af betydelige mængder plutonium [2] . Reaktorer kaldes "opdrættere", fordi det med deres hjælp er muligt at opnå fissilt materiale i en mængde, der overstiger omkostningerne ved at opnå [67] .

I USA begyndte konstruktionen af de første reaktorer af denne type før 1950. I USSR og Storbritannien begyndte deres oprettelse i begyndelsen af 1950'erne. De første reaktorer blev imidlertid skabt for at studere de neutroniske egenskaber for reaktorer med et hårdt neutronspektrum. Derfor skulle de første prøver ikke demonstrere store produktionsmængder, men muligheden for at implementere tekniske løsninger fastlagt i de første reaktorer af denne type (Clementine, EBR-1, BR-1, BR-2) [236] .

Forskellen mellem forædlingsreaktorer og konventionelle atomreaktorer er, at neutroner ikke modereres i dem, det vil sige, at der ikke er nogen neutronmoderator (for eksempel grafit ). Hurtige neutroner med en vis sandsynlighed deler ikke kun 235 U, men også 238 U, og slår også et større antal sekundære neutroner ud . Dette tillader overskydende neutroner at reagere med 238U for at danne uranium-239, som efterfølgende danner plutonium-239 [208] . I sådanne reaktorer er den centrale del, der indeholder plutoniumdioxid i forarmet urandioxid, omgivet af en skal af endnu mere forarmet urandioxid -238 ( 238 UO 2 ), hvori 239 Pu dannes. Ved at bruge 238 U og 235 U tilsammen kan sådanne reaktorer producere 50-60 gange mere energi fra naturligt uran, og dermed gøre det muligt at bruge de reserver af uranmalm, der er bedst egnede til forarbejdning [67] . Reproduktionsforholdet beregnes som forholdet mellem produceret nukleart brændsel og brugt. Det er dog ikke en let opgave at opnå høje reproduktionsrater. Brændselsstavene i dem skal afkøles af noget andet end vand, som bremser neutronerne (på hurtige neutroner er reproduktionsfaktoren højere). Anvendelsen af flydende natrium som et køleelement er blevet foreslået. I forædlingsreaktorer bruges uran-235 beriget med mere end 15 vægtprocent for at opnå den nødvendige neutronbestråling og et forædlingsforhold på cirka 1-1,2 [208] .

På nuværende tidspunkt er det mere økonomisk rentabelt at få uran fra uranmalm beriget med op til 3 % uran-235 end at opdrætte uran til plutonium-239 ved at bruge uran-235 beriget med 15 % [208] . Kort sagt er fordelen ved opdrættere evnen i driftsprocessen ikke kun til at producere elektricitet, men også til at udnytte uran-238, som er uegnet som nukleart brændsel [237] .

Branddetektorer

Plutonium-239 blev meget brugt i kommercielt tilgængelige RID-1 ioniseringsdetektorer , hvis drift er baseret på effekten af at svække ioniseringen af luftens mellemelektrodegab af røg [238] [239] . Disse røgdetektorer blev installeret i stort antal i en række forskellige institutioner og organisationer, der er inkluderet i brandsikkerhedssystemet i lokalerne. Røgdetektoren består af to ioniseringskamre, funktion og kontrol. Hvert kammer indeholder en ADI-kilde til ioniserende stråling indeholdende plutonium af reaktorkvalitet (hovedsageligt Pu-239). Funktionsprincippet er som følger: I ioniseringskammeret, på grund af alfa-strålingen af plutonium, falder modstanden af ioniseret luft, luften fra isolatoren bliver til en leder. Når der påføres spænding, løber en vis strøm gennem ioniseringskamrene. Ved installation af en røgdetektor, ved at justere en af ADI-kilderne (i arbejdskammeret åbent for udeluft), flyder den samme strøm som i det andet, kontrolkammer (lukket). Hvis der opstår brand i rummet under drift, og der kommer røg ind i arbejdskammeret, ændres strømmen i arbejdskammeret i forhold til kontrolkammeret, dette bestemmes af elektronikken og en alarm udløses [240] .

Omkostningerne ved plutonium

Et gram plutonium-238 (brugt i RTG'er ) indtil 1971 kostede omkring tusinde amerikanske dollars [206] , i 2010'erne blev omkostningerne anslået til 4 tusinde [241] .

I 1992 indvilligede USA i at købe 30 kg plutonium-238 fra Rusland for 6 millioner dollars (200.000/kg); til sidst blev der leveret omkring 20 kg [220] .

Se også

Noter

Kommentarer

↑ Holdning . Se afsnittet om at være i naturen . ${\begin{smallmatrix}\mathrm {{\frac {^{239}Pu}{^{238}U}}\ca. 15\cdot 10^{-12}} \end{smallmatrix}}$
↑ For at overveje et nyt kemisk grundstof, der er opdaget, var det nødvendigt at bevise, at det har nye egenskaber: både fysiske og kemiske. Antagelser om plutoniums egenskaber blev gjort allerede i maj 1940 af Lewis Turner
↑ Siden den 24. august 2006 er Pluto efter beslutning fra Den Internationale Astronomiske Union ikke længere en planet i solsystemet.
↑ Ifølge en kilde sagde Seaborg under et interview: "De to bogstaver Pl var det oplagte valg for mig, men jeg foreslog i spøg, at elementet skulle være Pu, da børn nogle gange råber 'Pee-yoo!', når nogen lugter dårligt. " Seaborg mente, at Pl ville blive accepteret som betegnelse for plutonium, men udvalget valgte Pu David L Clark Refleksioner over en legendes arv: Glenn T. Seaborg, 1912-1999 . - Journal of Los Alamos Science , 2000. - Vol. 26 . - S. 56-61, 57 .
↑ Brugen af eksplosive linser, som havde form som en fodbold, indeni hvilken der betinget var en plutoniumladning, gjorde det muligt at opnå en forøgelse af eksplosionens kraft. Jo mere jævnt atomladningen blev komprimeret fra alle sider, jo kraftigere var atomeksplosionen.
↑ Ifølge kilden gør en messingampul, hvorpå beryllium og polonium er placeret, med en diameter på 2 og en højde på 4 cm, det muligt at opnå et output på 90 millioner neutroner i sekundet. V. V. Stanzo. Polonium (utilgængeligt link) . "Stuff" - wsyachina.com. Hentet 7. januar 2011. Arkiveret fra originalen 28. september 2011. (Russisk)
↑ Kombinationen af gadolinium og zirconium med oxygen (Gd 2 Zr 2 O 7 ) blev skabt på grund af det faktum, at det giver dig mulighed for at beholde plutonium i 30 millioner år.
↑ Plutonium er i posen for at forhindre alfastråling og muligvis til termisk isolering.
↑ Kogepunktet for plutonium er fem gange smeltepunktet. Til sammenligning: for wolfram er dette tal 1,6 (smeltepunkt 3422 ° C og kogepunkt 5555 ° C).
↑ Denne effekt skyldes det faktum, at oxygen, der reagerer med plutonium og danner blandede oxider på overfladen af plutonium, forhindrer korrosion af plutonium, i det mindste udefra. Argon reagerer ikke med plutonium og forhindrer samtidig plutoniums kemiske reaktioner; som følge heraf passiveres dens overflade ikke af noget og udsættes for korrosion på grund af selvopvarmning.
↑ Udsvingsamplituden af plutoniumdensitetsindikatorer er 4 g/cm³ (mere præcist: 3,94 g/cm³).
↑ PuO 2 + ion er ustabil i vandig opløsning og kan stå i misforhold til Pu 4+ og PuO 2 2+ ; Pu 4+ kan derefter oxidere fra PuO 2+ til PuO 2 2+ , der er en Pu 3+ ion . Således kan vandige opløsninger af Pu 3+ over tid kombineres med oxygen og danne oxid PuO 2 2+ Crooks, William J. Nuclear Criticality Safety Engineering Training Modul 10 - Criticality Safety in Material Processing Operations, Del 1 (utilgængeligt link) (2002). Hentet 5. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (ubestemt)
↑ For eksempel neutroner fra kosmisk stråling , neutroner fra spontan fission af uran-238 og fra (α, n) reaktioner på lette kerner.
↑ Det antages, at cerium har en valens på 3,6
↑ δ-fase stabiliseres ved stuetemperatur ved at opløse 2 at.% Ga
↑ δ-fasen forbliver ved stuetemperatur i en metastabil tilstand, hvis 1 at.% Ga opløses og afkøles hurtigt
↑ Man skal huske på, at udviklingen af det mest optimale design af en atombombe er blevet udviklet gennem årene.
↑ Eksempel.
↑ Dette tal varierer dog meget. Fra denne mængde kan plutonium fås i hundredvis af gange mindre mængder.
↑ De resterende isotoper har ekstremt lave varmeafgivelseshastigheder sammenlignet med 238 Pu og bruges derfor ikke som energikilde. Se tabellen i afsnittet om egenskaber for nogle isotoper .

Kilder

↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Drits M. E. et al. Egenskaber ved elementer . — Håndbog. - M . : Metallurgi, 1985. - 672 s. - 6500 eksemplarer.
↑ 1 2 3 4 5 Uorganisk kemi i tre bind / Udg. Yu. D. Tretyakova. - M . : Publishing Center "Academy", 2007. - T. 3. - 400 s. - (Kemi af overgangselementer). - 3000 eksemplarer. — ISBN 5-7695-2533-9 .
↑ Plutonium . _ AmericanElements.com. Dato for adgang: 11. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 4 5 Plutonium - artikel fra Physical Encyclopedia
↑ 1 2 3 Radioaktive stoffer / Under alm. udg. acad. USSR Academy of Medical Sciences Ilyina L.A. og andre - Ref. udg. - L . : "Kemi", 1990. - 464 s. — (Skadelige kemikalier). - 35 150 eksemplarer. — ISBN 5-7245-0216-X .
↑ 1 2 Plutonium: det væsentlige . WebElements. Dato for adgang: 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 7. januar 2011.
↑ 1 2 3 4 Med-Pol // Chemical Encyclopedia / Kapitel. udg. I. L. Knunyants . - M . : Great Russian Encyclopedia, 1992. - T. 3. - S. 580. - 639 s. — (Kemisk encyklopædi i 5 bind ). — 50.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-039-8 .
↑ David R. Lide. Damptryk // CRC-håndbog i kemi og fysik: en klar referencebog med kemiske og fysiske data . - 90. udg. - Taylor og Francis, 2009. - S. 6-77. — 2828 s. — ISBN 1420090844 , 9781420090840.
↑ Plutonium : krystalstruktur . Hentet 25. august 2010. Arkiveret fra originalen 7. juni 2010.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Milyukova M. S., Gusev N. I., Sentyurin I. G., Sklyarenko I. S. Analytisk kemi af plutonium. - M . : "Nauka", 1965. - 447 s. — (Analytisk kemi af grundstoffer). - 3400 eksemplarer.
↑ 1 2 3 Plutonium (engelsk) (utilgængeligt link) . Faktaark om menneskers sundhed . Argonne National Laboratory (august 2005). Hentet 21. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 Richard D. Baker. Plutonium: A Wartime Nightmare but a Metallurgist's Dream // Medforfattere: Hecker, Siegfried S.; Harbur, Delbert R. Los Alamos Videnskab. - Los Alamos National Laboratory, 1983. - S. 148, 150-151 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 F. Weigel, J. Katz, G. Seaborg et al. Chemistry of actinides = The Chemistry of the Actinide Elements / Pr. fra engelsk. udg. J. Katz, G. Seaborg, L. Morss. - Moskva: "Mir", 1997. - T. 2. - 664 s. — (Aktiniders Kemi). - 500 eksemplarer. — ISBN 5-03-001885-9 .
↑ 1 2 Plutonium . allmetals.ru Hentet 26. november 2010. Arkiveret fra originalen 13. august 2014. (Russisk)
↑ 1 2 3 4 5 6 Plutonium // Sølv-Nielsborium og videre / Red.: Petryanov-Sokolov I.V. - 3. udg. - M . : "Nauka", 1983. - T. 2. - 570 s. — (Populært bibliotek af kemiske grundstoffer). — 50.000 eksemplarer.
↑ Transuran-element - Encyclopædia Britannica - artikel
↑ Edwin McMillan, Philip Hauge Abelson. Radioaktivt grundstof 93 // Fysisk . Rev: artikel. - American Physical Society, 1940. - Iss. 57 , nr. 12 . - S. 1185-1186 . - doi : 10.1103/PhysRev.57.1185.2 .
↑ Gregory R. Choppin, Jan-Olov Liljenzin, Jan Rydberg. Radiokemi og kernekemi . - 3. udg. - Butterworth-Heinemann, 2002. - 709 s. — ISBN 0750674636 , 9780750674638.
↑ Glenn T. Seaborg. The Transuranium Elements (engelsk) // Science magazine: artikel. - 25. oktober 1946. - Iss. 104 , nr. 2704 . - s. 379-386 . - doi : 10.1126/science.104.2704.379 . — PMID 17842184 .
↑ 1 2 Pyrometallurgy-S // Brief Chemical Encyclopedia / Kapitel. Red .: I. L. Knunyants og andre - M . : "Sovjetiske Encyclopedia", 1965. - T. 4. - S. 90-92. — 1182 s. - (Encyklopædier. Ordbøger. Opslagsbøger). - 81.000 eksemplarer.
↑ Tuchkov, V. Sovjetisk bombe med amerikansk accent // Around the World: journal. - 2009. - 27. august.
↑ 1 2 Arkady Kruglov. Amerikanerne betalte for ødelæggelsen af plutonium // Avis Kommersant: artikel. - Tomsk: Kommersant, 2003. - Udgave. 2753 , nr. 150 . (Russisk)
↑ Afdækning af aktiniders hemmeligheder (eng.) (pdf) (link ikke tilgængeligt) . Aktinider kan betyde nuklear kemi 17. Lawrence Livermore National Laboratory (juni 2000). Hentet 22. marts 2011. Arkiveret fra originalen 13. august 2012.
↑ Kronologi af atomvåbentests // Test af atomvåben og atomeksplosioner til fredelige formål i USSR (1949-1990) : Informationspublikation. : [ bue. 8. oktober 2010 ] / Udg. koll.: I. A. Andryushin et al. - Sarov: RFNC-VNIIEF, 1996. - S. 11-49. — 66 s. - ISBN 5-85165-062-1 .
↑ Holden, Norman E. En kort historie om nukleare data og dens evaluering . 51. møde i USDOE Cross Section Evaluation Working Group . Upton (NY): National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory (2001). Hentet 11. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Fermi, Enrico Kunstig radioaktivitet produceret ved neutronbombardement: Nobelforelæsning . Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi (12. december 1938). Hentet 11. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Darden, Lindley. Enrico Fermi: "Transuranium"-elementer, langsomme neutroner // Naturen af videnskabelig undersøgelse . - College Park (MD): Institut for Filosofi, University of Maryland, 1998.
↑ Kudryavtsev P.S. Kursus i fysikkens historie . - M . : Uddannelse, 1982. - S. 70. - 448 s.
↑ Michael McClure. Den nye alkymi. The Search Went On... (eng.) // ChemMatters magazine: artikel. - American Chemical Society (ACS), oktober 2006. - S. 17 .
↑ Alexey Levin. Hassius er en langlever . Elements.Ru (19. december 2006). Dato for adgang: 27. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
↑ Nobelprisen i kemi 1951 . NobelPrize.org (2. januar 2011). Dato for adgang: 2. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 Boris E. Burakov, Michael I. Ojovan, William (Bill) E. Lee. Introduktion til aktiniderne // Krystallinske materialer til aktinid-immobilisering . - World Scientific Publishing Company, Inc., 2010. - Vol. 1. - 197 s. - ISBN 1848164181 , 9781848164185. Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Hentet 30. december 2010. Arkiveret fra originalen 28. december 2010. (ubestemt)
↑ Edwin M. McMillan. Transuranelementerne: tidlig historie (eng.) (pdf). Nobelforelæsning (12. december 1951). Dato for adgang: 24. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Beckman I. N. Plutonium . - Tutorial. - M . : MGU im. M.V. Lomonosov, 2009.
↑ 1 2 3 National Research Council (US). Underudvalg for Nuklear og Radiokemi. En gennemgang af resultaterne og løfterne fra amerikansk transplutoniumforskning, 1940-1981 . - Nationale Akademier, 1982. - 83 s.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 John, Emsley. Plutonium // Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (engelsk) . - Oxford: Oxford University Press, 2003. - 538 s. - ISBN 0198503407 , 9780198503408.
↑ Wahl, professor, der opdagede plutonium; 89 (engelsk) . Newsroom . Washington University i St. Louis (27. april 2006). Dato for adgang: 13. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Joseph W. Kennedy . Personalebiografier . Los Alamos National Laboratory. Dato for adgang: 13. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Glenn T. Seaborg. Plutonium - historien . Lawrence Berkeley Laboratory, University of California. Hentet 2. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Gerhart Friedlander, Alfred M. Holtzer, Demetrios G. Sarantites, Lee G. Sobotka, Samual I. Weissman. Arthur C. Wahl dødsanmeldelse . Fysik i dag (11. juli 2006). Dato for adgang: 13. januar 2011. Arkiveret fra originalen 15. oktober 2008.
↑ Seaborg, GT The Transuranium Elements // Katz, JJ og Manning, WM (eds) Natl Nucl. da. Ser., Div IV, 14B: artikel. - New York: McGraw-Hill, 1949. - S. 1.2, 5 .
↑ Scott FA, Peekema RM Progress in Nuclear Energy. - 1. udg. - London: Pergamon Press, 1959. - S. 65.
↑ 1 2 Albert Stwertka. Plutonium // Guide to the Elements (engelsk) . - Oxford: Oxford University Press, 1998. - ISBN 0-19-508083-1 .
↑ 1 2 3 4 Glenn T. Seaborg. Moderne alkymi: udvalgte artikler af Glenn T. Seaborg . - World Scientific, 1994. - 696 s.
↑ Grebenikov E. A., Ryabov Yu. A. Discovery of Pluto // Søgninger og opdagelser af planeter . - 2. udg., revideret. og yderligere - M . : "Nauka", 1984. - S. 156-162. — 224 s. — 100.000 eksemplarer.
↑ Rincon, Paul Pigen der navngav en planet . BBC News (13. januar 2006). Hentet 7. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Plutonium . _ Historie & Etymologi . Elementymologi & Elementer Multidict. Dato for adgang: 14. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 PBS-bidragydere. Frontline interview med Seaborg . frontlinje . Public Broadcasting Service (1997). Hentet 11. september 2010. Arkiveret fra originalen 5. januar 2009.
↑ 1 2 Det kemiske fakultet, Moscow State University. Plutonium, Plutonium, Pu (94) . Opdagelsen af grundstofferne og oprindelsen af deres navne . Moskva statsuniversitet. Hentet 9. november 2010. Arkiveret fra originalen 8. oktober 2010. (Russisk)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Heiserman, David L. Grundstof 94: Plutonium // Udforskning af kemiske grundstoffer og deres forbindelser . - New York: TAB Books, 1992. - S. 337-340 . — ISBN 0-8306-3018-X .
↑ David L. Clark. Refleksioner over en legendes arv: Glenn T. Seaborg, 1912-1999 . - Journal of Los Alamos Science , 2000. - Vol. 26 . - S. 56-61, 57 .
↑ NPS-bidragydere. Værelse 405, George Herbert Jones Laboratory . National Park Service. Hentet 11. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Cunningham, B.B. og Werner, L.B. The Transuranium Elements , red. Kol.: GT Seaborg, JJ Katz, W.M. Manning Natl Nucl. da. Ser., Div IV, 14B: artikel. - New York: McGraw-Hill, 1949. - S. 1.8, 51 .
↑ Seaborg, GT History of Met Lab Sektion C1 // Rapport P-112: artikel. - 1942-1943. — Iss. 1 .
↑ Glenn T. Seaborg et al. The First Weghing of Plutonium (eng.) (pdf) vi. United States Atomic Energy Commission. University of Chicago (10. september 1967). Dato for adgang: 13. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Thompsons proces . University of California (16. oktober 2006). Dato for adgang: 16. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 William N. Miner. The Encyclopedia of the Chemical Elements / Ed. Clifford A. Hampel; et al. Schonfeld, Fred W. - New York: Reinhold Book Corporation, 1968.
↑ 1 2 3 4 5 6 Plutonium // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
↑ Historien om oprettelsen af den første i USSR radiokemisk teknologi til produktion af plutonium (pdf) (utilgængeligt link) . Radium Instituttet. V. G. Khlopina. Dato for adgang: 2. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
↑ Kovaleva, S. Plutonium i pigehænder: skaberne af fædrelandets "atomskjold" arbejdede uden forsikring og ferier // Nezavisimaya Gazeta : artikel. - 14. oktober 1997. - S. 6 . (Russisk)
↑ 1 2 Efimova, Maria MI5 opdagede en sovjetisk spion blandt nobelpristagere . gzt.ru (26. august 2010). Dato for adgang: 22. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 4. november 2012. (Russisk)
↑ Pa, dette kræver handling! (eng.) (pdf). Atomarvsfonden. Dato for adgang: 24. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Vincent C. Jones. Manhattan, hæren og atombomben / medforfattere med Center of Military History (US Army). - Washington: Government Printing Office, 1985. - 680 s. — ISBN 0160019397 , 9780160019395.
↑ LANL-bidragydere. Valg af websted . LANL historie . Los Alamos, New Mexico: Los Alamos National Laboratory. Hentet 11. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Stedet for den første selvopretholdende atomreaktion . National Historic Landmark oversigtsliste . National Park Service. Dato for adgang: 24. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Hans A. Bethe. The German Uranium Project (engelsk) // Physics Today : artikel . - Physics Today Online, juli 2000. - Iss. 53 , nr. 7 . - doi : 10.1063/1.1292473 . (utilgængeligt link)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Greenwood N. N., Earnshaw A. Grundstoffernes kemi = grundstoffernes kemi / Pr. fra engelsk. udg. tælle - Tutorial. - M . : Binom. Videnslaboratoriet, 2008. - Vol. 2. - 607 s. - (Den bedste udenlandske lærebog. I 2 bind). - 2000 eksemplarer. - ISBN 978-5-94774-373-9 .
↑ CP-1 Goes Critical (eng.) (utilgængeligt link) . Manhattan-projektet. En interaktiv historie . USDOE. Kontoret for historie og kulturarvsressourcer. Dato for adgang: 24. december 2010. Arkiveret fra originalen den 29. september 2006.
↑ Endeligt reaktordesign og X-10 (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Manhattan-projektet. En interaktiv historie . USDOE. Kontoret for historie og kulturarvsressourcer. Hentet 1. januar 2011. Arkiveret fra originalen 29. september 2006.
↑ ORNL Metals and Ceramics Division, History 1946-1996 (engelsk) (pdf) (link ikke tilgængeligt) . Oak Ridge National Laboratory (8. marts 1999). — 154 sider. Hentet 23. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 X-10 (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . The Tennessee Encyclopedia of History and Science (2002). Hentet 23. december 2010. Arkiveret fra originalen 30. september 2007.
↑ Oak Ridge National Laboratory . The Tennessee Encyclopedia of History and Science (2002). Dato for adgang: 24. december 2010. Arkiveret fra originalen 30. september 2007.
↑ Carey Sublette. Atomhistorisk tidslinje 1942-1944 . Washington (DC): Atomic Heritage Foundation. Dato for adgang: 11. september 2010. Arkiveret fra originalen 4. januar 2009.
↑ 1 2 F. G. Gåsling. Elimination of Thin Man // The Manhattan Project: At lave atombomben . - DIANE Publishing, 1999. - S. 40. - 66 s. - ISBN 0788178806 , 9780788178801.
↑ B Reactor (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . US Department of Energy. Hentet 1. januar 2011. Arkiveret fra originalen 16. september 2008.
↑ Michele S. Gerber, Brian Casserly, Frederick L. Brown. B Reactor (eng.) (pdf) 4. National Historic Landmark Nomination (februar 2007). Hentet 1. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Amerikanerne har anlagt en turistrute gennem en gammel atomreaktor . Lenta.ru (24. september 2007). Hentet 18. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
↑ 1 2 Hanford Site Cleanup Completion Framework (eng.) (pdf). Energiministeriet. Hanford (juli 2010). — En nærmere beskrivelse af distrikterne findes i kapitel 2.3.1. Hentet 7. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Langrækkende Deep Vadose Zone Program Plan (eng.) (pdf). Energiministeriet. Hanford (oktober 2010). Hentet 7. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Historisk prøve af bombe-grade Plutonium opdaget . ScienceDaily Online (5. marts 2009). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Rincon, Paul . BBC NEWS - Videnskab og miljø - USA's nukleare relikvie fundet i flaske , BBC News (2. marts 2009). Arkiveret fra originalen den 2. marts 2009. Hentet 11. september 2010.
↑ Erika Gebel. Gammelt plutonium, nye tricks. - Journal of Analytical Chemistry, 2009. - Udgave. 81 , nr. 5 . - S. 1724 . - doi : 10.1021/ac900093b .
↑ Jon M. Schwantes. Nuklear arkæologi i en flaske: Bevis på amerikanske våbenaktiviteter før Treenigheden fra et affaldsbegravelsessted. - Journal of Analytical Chemistry, 2009. - Udgave. 81 , nr. 4 . - S. 1297-1306 . - doi : 10.1021/ac802286a . — PMID 19152306 .
↑ Vesti FM . Arbejdet med skabelsen af atombomben blev udført overraskende hurtigt og effektivt. Historien med Andrey Svetenko (russisk) , Vesti.Ru (16. juli 2010). Arkiveret fra originalen den 3. marts 2012. Hentet 29. oktober 2010.
↑ AJ Fahey, CJ Zeissler, D.E. Newbury, J. Davis og R.M. Lindstrom. Efterdetonation atomaffald til tilskrivning . - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010. - doi : 10.1073/pnas.1010631107 .
↑ Test af verdens første atomare enhed. Hjælp . RIA Novosti (16. juli 2010). — Materialet er udarbejdet på baggrund af oplysninger fra åbne kilder. Hentet 4. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
↑ 1 2 Polonium (eng.) (pdf) (link ikke tilgængeligt) . Faktaark om menneskers sundhed . Aragonne National Laboratory (august 2005). Dato for adgang: 22. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Sublette, Carey 8.1.1 Designet af Gadget, Fat Man og "Joe 1" (RDS-1 ) . Ofte stillede spørgsmål om atomvåben, udgave 2.18 . Atomvåbenarkivet (3. juli 2007). Hentet 17. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Leslie Groves. Målvalg // Nu kan vi tale om det. History of the Manhattan Project = Nu kan det fortælles. Historien om Manhattan-projektet . — M .: Atomizdat, 1964.
↑ John Malik. Udbyttet af eksplosionerne i Hiroshima og Nagasaki . - Los Alamos: Los Alamos, 1985. - Tabel VI.
↑ Valery Chumakov. Fredelig skæbne // Magasinet "Around the World": artikel. - "Jorden rundt", 2009. - Udgave. 2831 , nr. 12 . (Russisk)
↑ DOE-bidragydere. Historisk amerikansk ingeniørrekord: B-reaktor (105-B-bygning) . Richland (WA): US Department of Energy. - S. 110.
↑ Cochran, Thomas B. Beskyttelse af atomvåben-anvendelige materialer i Rusland (PDF) . Internationalt forum om ulovlig atomtrafik. Washington (DC): Natural Resources Defense Council, Inc. Arkiveret fra originalen (PDF) 2013-07-05 . Hentet 17. september 2010 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
↑ 1 2 3 4 CRC-bidragydere. Håndbog i kemi og fysik / Red.: David R. Lide. - 87. udg. - Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006. - ISBN 0849304873 .
↑ Stockholm Internationale Fredsforskningsinstitut. SIPRI Årbog 2007 : Oprustning, nedrustning og international sikkerhed . - Oxford University Press , 2007. - S. 567. - ISBN 0199230218 , 9780199230211.
↑ Department of Energy Files Bevægelse om at trække Yucca Mountain License Application (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Department of Energy (DOE) (3. marts 2010). Dato for adgang: 20. december 2010. Arkiveret fra originalen den 14. maj 2011.
↑ 1 2 3 Moss, William. Human Plutonium Injection Experiments // Eckhardt, Roger Journal of Los Alamos Science . - Los Alamos National Laboratory, 1995. - Iss. 23 . - S. 188, 205, 208, 214 .
↑ 1 2 George L., Voelz. Plutonium og sundhed: Hvor stor er risikoen? (engelsk) // Journal of Los Alamos Science. - Los Alamos (NM): Los Alamos National Laboratory, 2000. - Nej. 26 . - S. 78-79 .
↑ Plutonium = Plutonium Håndbog. En guide til teknologien / Perev. fra engelsk. Ed. V. B. Shevchenko og V. K. Markova. — Håndbog. - M . : Atomizdat, 1971. - T. 1. - S. 12. - 428 s. - 2260 eksemplarer.
↑ 1 2 3 4 5 NIH-bidragydere. Plutonium, Radioactive (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Bethesda (MD): US National Library of Medicine, National Institutes of Health. - Trådløst informationssystem til nødberedskab (WISER). Dato for adgang: 4. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ ARQ personale. Salpetersyrebehandling (engelsk) // Actinide Research Quarterly. - Los Alamos (NM): Los Alamos National Laboratory, 2008. Hentet 4. september 2010.
↑ 1 2 3 4 5 Pr. fra engelsk. sprog, red. B. A. Nadykto og L. F. Timofeeva. Plutonium. - Sarov: RFNC-VNIIEF, 2003. - T. 2. - 203 s. — (Grundlæggende problemer). - 500 eksemplarer. — ISBN 5-9515-00-24-9 .
↑ At tage status: Et kig på mulighederne og udfordringerne ved opgørelser fra den kolde krigs æra . - 1. udg. - DIANE Publishing Company, 2004. - 190 s. - ISBN 0788138081 , 9780788138089.
↑ 1 2 3 Kolman, DG og Colletti, LP ECS-transaktioner (eng.) // 16. udg. - Electrochemical Society, 2009. - Iss. 52 . — S. 71 . — ISSN 1938-5862 .
↑ 1 2 3 NNDC-bidragydere; Alejandro A. Sonzogni (Database Manager). Kort over nuklider . Upton (NY): National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory (2008). Dato for adgang: 4. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Richard Rhodes. Fremstillingen af atombomben . New York: Simon & Schuster, 1986. s . 659-660 . - ISBN 0-671-65719-4 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Siegfried S. Hecker. Plutonium og dets legeringer: fra atomer til mikrostruktur // 26. udg. - Los Alamos Science, 2000. - S. 290-335 .
↑ Wick, OJ (red.). Plutonium håndbog, En guide til teknologien / Am. Nucl. soc. — Genoptryk. — New York: Gordon & Breach, 1980.
↑ Oetting, FL, Rand, MH, Ackerman, RJ Den kemiske termodynamik af aktinidelementer og deres forbindelser. - Del 1. - Wien: IAEA, 1976. - S. 24.
↑ Oswald J. Wick. Plutonium = Plutonium Håndbog: En guide til teknologien / Red. O. Vika. - Korrekt. udg. - M . : Atomizdat, 1973. - T. 2. - 456 s. - 2100 eksemplarer.
↑ 1 2 3 4 Alexander Prishchepenko. Sword of Damocles: Atomic Bomb // Popular Mechanics: artikel. – januar 2009. (Russisk)
↑ Plutonium Crystal Phase Transitions , GlobalSecurity.org. Arkiveret fra originalen den 1. oktober 2009. Hentet 5. september 2010.
↑ Actinides - artikel fra Physical Encyclopedia
↑ Neptunius . Neptunium og plutonium er heptavalente . Populært bibliotek af kemiske grundstoffer (27. september 2003). Dato for adgang: 11. december 2010. Arkiveret fra originalen den 22. august 2011. (Russisk)
↑ George, Matlack. A Plutonium Primer: En introduktion til plutoniumkemi og dens radioaktivitet. - Los Alamos National Laboratory, 2002.
↑ 1 2 3 4 5 Rita Cornelis, Joe Caruso, Helen Crews, Klaus Heumann. Håndbog om elementær artsdannelse II: arter i miljøet, fødevarer, medicin og arbejdsmiljø . — Genoptrykt og illustreret. - John Wiley og sønner, 2005. - 768 s. - ISBN 0470855983 , 9780470855980.
↑ 1 2 3 Dumé, Belle . Plutonium er også en superleder , PhysicsWeb.org ( 20. november 2002). Arkiveret fra originalen den 12. januar 2012. Hentet 5. september 2010.
↑ Mary, Eagleson. Kortfattet encyklopædikemi. - Walter de Gruyter, 1994. - S. 840. - ISBN 9783110114515 .
↑ Cleveland, JM Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev (engelsk) . - 1965. - Nej. 4 . — S. 230 .
↑ Cleveland, JM J. Inorg. Nucl. Chem (engelsk) . - 1964. - Nej. 26 . - S. 461-467 .
↑ Jenkis, WJ J. Inorg. Nucl. Chem (engelsk) . - 1963. - Nej. 25 . - S. 463-464 .
↑ Plutonium . TSB . Hentet 21. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 4. november 2012. (Russisk)
↑ Crooks, WJ et al. Lavtemperaturreaktion af ReillexTM HPQ og Salpetersyre . — 20. udg. - Opløsningsmiddelekstraktion og ionbytning, 2002. - S. 543.
↑ DOE-bidragydere. Oklo: Naturlige atomreaktorer (ikke tilgængeligt link) . US Department of Energy, Office of Civil Radioactive Waste Management (2004). Hentet 7. september 2010. Arkiveret fra originalen 2. juni 2010. (ubestemt)
↑ David Curtis. Naturens ualmindelige grundstoffer: plutonium og technetium / Fabryka-Martin, juni; Paul, Dixon; Cramer, Jan. - 63. - Tidsskrift "Geochimica et Cosmochimica Acta", 1999. - S. 275-285.
↑ Hoffman, DC; Lawrence, F.O.; Mewherter, JL; Rourke, FM Detektion af Plutonium-244 i naturen // Natur: artikel. - 1971. - Iss. 234 . - S. 132-134 . - doi : 10.1038/234132a0 .
↑ Peterson, Ivars. Uran udviser sjælden type radioaktivitet (engelsk) . Science News (7. december 1991). Dato for adgang: 7. september 2010. Arkiveret fra originalen 18. januar 2012.
↑ Anthony L. Turkevich, Thanasis E. Economou og George A. Cowan. Dobbelt-beta-henfald på 238 U // Phys . Rev. Lett. : journal. - 1991. - Bd. 67 . - S. 3211 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.67.3211 .
↑ Volkov V. A. et al. Fremragende kemikere i verden / Ed. prof. Kuznetsova V.I. - Biografisk guide. - M . : Højere skole, 1991. - S. 407. - 656 s. — 100.000 eksemplarer. — ISBN 5-06-001568-8 .
↑ EPA-bidragydere. Fissilt materiale . Strålingsordliste . United States Environmental Protection Agency (2008). Hentet 5. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (ubestemt)
↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachnot, A. H. Wapstra. Nubase-evalueringen af nukleare og henfaldsegenskaber (eng.) (pdf) (link ikke tilgængeligt) . Kernefysik (2003). - En tabel, der beskriver isotopers nukleare egenskaber og deres halveringstid. Hentet 9. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 94-plutonium (engelsk) (link utilgængeligt) . Korea Atomic Energy Research Institute (2002). Dato for adgang: 28. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A. H. Wapstra. Nubase-evalueringen af nukleare og henfaldsegenskaber (engelsk) // Journal of Nuclear Physics : artikel. - 2003. - Iss. 128 . - S. 3-128 . Arkiveret fra originalen den 20. juli 2011.
↑ 1 2 IAEA Nuclides Table (eng.) (utilgængeligt link) . Det Internationale Atomenergiagentur. Hentet 28. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 6. februar 2011.
↑ 1 2 3 4 5 David Albright, Frans Berkhout, William Walker, Stockholm International Peace Research Institute. Verdensopgørelse af plutonium og højt beriget uran . - Oxford University Press, 1993. - 246 s. — ISBN 0198291531 , 9780198291534.
↑ 1 2 I plutonium-237 er den vigtigste henfaldskanal elektronindfangning, men der er også fundet en mindre sandsynlig alfa-henfaldskanal. I plutonium-241 er den vigtigste henfaldskanal beta-minus henfald, men der er også fundet mindre sandsynlige kanaler for alfa-henfald og spontan fission.
↑ Timosjenko, Alexey . Obama åbnede vejen til rummet for "private forhandlere" (russisk) , gzt.ru (12. oktober 2010). Arkiveret fra originalen den 15. oktober 2010. Hentet 22. oktober 2010.
↑ JW Kennedy. Egenskaber af Element 94 / Medforfattere: Seaborg, GT; Segre, E.; Wahl, AC - 70. udg. - Fysisk gennemgang, 1946. - S. 555-556.
↑ NN Greenwood. Chemistry of the Elements / Medforfattere: Earnshaw, A. - 2. udg. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. - ISBN 0-7506-3365-4 .
↑ Roger Case et al. Miljøovervågning for nuklear sikkerhedskontrol . - DIANE Publishing, 1995. - 45 s. — ISBN 1428920137 , 9781428920132.
↑ 1 2 Kan plutonium af reaktorkvalitet producere nukleare fissionsvåben? (engelsk) . Council for Nuclear Fuel Cycle Institute for Energy Economics, Japan (2001). Hentet 5. september 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 4 John Holdren; Matthew Bunn. Typer af atombomber og vanskeligheden ved at lave dem (engelsk) (utilgængeligt link) . Nuclear Threat Initiative (25. november 2002). Hentet 23. november 2010. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
↑ Slutrapport, Evaluering af sikkerhedsdata for nuklear kritikalitet og grænser for aktinider i transport (eng.) (pdf). Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire. Hentet 23. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Problemer i morgen? Separeret Neptunium 237 og Americium (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Del V. ISIS (1999). Hentet 23. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 A. Blanchard; KR Yates; JF Zino; D. Biswas; D.E. Carlson; H. Hoang; D. Heemstra. Opdaterede kritiske masseestimater for Plutonium-238 (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . US Department of Energy: Office of Scientific & Technical Information. Hentet 23. november 2010. Arkiveret fra originalen 27. september 2011.
↑ 1 2 Amory B. Lovins. Atomvåben og kraftreaktorplutonium (engelsk) // Nature magazine: artikel. - 1980. - Iss. 283 , nr. 5750 . - s. 817-823 . - doi : 10.1038/283817a0 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Plutonium (utilgængeligt link) . nuclear-weapons.nm.ru (2002). Hentet 13. november 2010. Arkiveret fra originalen 15. marts 2009. (Russisk)
↑ NMT Division genbruger, renser Plutonium-238 Oxide Fuel til fremtidige rummissioner ( utilgængeligt link) . Los Alamos National Laboratory (LANL) (26. juni 1996). Dato for adgang: 22. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Allen, RP, Dahlgren, SD og Way, R. ref. 321 (engelsk) . - 1976. - S. 61 .
↑ Bush, RA ref. 320 (engelsk) . - 1970. - S. 1037, 1045 .
↑ Elliot, R.O., Geissen, B.C. ref. 321 (engelsk) . - 1976. - S. 47 .
↑ Moody, Kenton James; Hutcheon, Ian D.; Grant, Patrick M. "plutonium+alloys"&cd=22#v=onepage&q=%22plutonium%20alloys%22 Nuklear retsmedicinsk analyse . - CRC Press, 2005. - S. 169. - ISBN 0849315131 .
↑ Hurst, DG og Ward, A.G. Canadian Research Reactors . - Los Alamos National Laboratory. (utilgængeligt link)
↑ Curro, NJ Ukonventionel superledning i PuCoGa 5 . - Los Alamos National Laboratory, 2006. Arkiveret fra originalen den 22. juli 2011.
↑ McCuaig, Franklin D. Pu-Zr-legering til brændstof af folietypen ved høj temperatur . - 1977.
↑ Jha, DK Nuclear Energy . - Discovery Publishing House, 2004. - S. 73. - ISBN 8171418848 .
↑ 1 2 3 Plutonium / Udg. saml. - Taylor & Francis, 1967. - 1114 s.
↑ Skadelige kemikalier. Radioaktive stoffer: Ref. udg. / V.A. Bazhenov, L. A. Buldakov, I. Ya. Vasilenko og andre; Under. udg. V. A. Filova m.fl. - L . : Chemistry, 1990. - S. 35, 206. - ISBN 5-7245-0216-X .
↑ 1 2 3 4 Pr. fra engelsk. sprog, red. B. A. Nadykto og L. F. Timofeeva. Plutonium. - Sarov: RFNC-VNIIEF, 2003. - T. 1. - 292 s. — (Grundlæggende problemer). - 500 eksemplarer. — ISBN 5-9515-00-24-9 .
↑ Dmitry S. Pesnya, Anton V. Romanovsky. Sammenligning af cytotoksiske og genotoksiske effekter af plutonium-239 alfapartikler og mobiltelefon GSM 900 stråling i Allium cepa testen (eng.) (pdf). Mutationsforskning/genetisk toksikologi og miljømutagenese (8. oktober 2012). Hentet 8. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 3. november 2012.
↑ H. Nagasawa, JB Littlea, WC Inkretb, S Carpenterc, K. Thompsonc, MR Rajuc, DJ Chenc, GF Strnistec. Cytogenetiske virkninger af ekstremt lave doser af plutonium-238 alfa-partikelbestråling i CHO K-1 celler . Mutationsforskningsbreve (3. juli 1990). Dato for adgang: 28. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 3. november 2012.
↑ 1 2 Masseødelæggelsesvåben Arkiveret 10. februar 2015 på Wayback Machine // Britannica Educational Publishing, 2011, ISBN 1-61530-751-6 , side 6
↑ 1 2 DOE-bidragydere. Plutonium (utilgængeligt link) . Nuklear sikkerhed og miljø . Department of Energy, Office of Health Safety and Security. Dato for adgang: 9. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 22. januar 2009. (ubestemt)
↑ Lenta.Ru. For første gang siden den kolde krig genoptager USA plutoniumproduktionen . Lenta.Ru (27. juni 2005). Hentet 12. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 2. november 2012. (Russisk)
↑ Amerikanske fysikere bekræftede russernes opdagelse af det 114. element . Lenta.ru (25. september 2009). Hentet 18. november 2010. Arkiveret fra originalen 19. september 2011. (Russisk)
↑ Fysikere har modtaget seks nye isotoper af supertunge grundstoffer . Lenta.ru (27. oktober 2010). Hentet 8. november 2010. Arkiveret fra originalen 11. januar 2012. (Russisk)
↑ Kemisk grundstof 114 : Et af de tungeste grundstoffer skabt . ScienceDaily Online (26. oktober 2010). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 3. gruppe af det periodiske system - sjældne jordarters grundstoffer, actinium og actinider // Uorganisk kemi. Kemi af elementer / Tretyakov Yu. D., Martynenko L. I., Grigoriev A. N., Tsivadze A. Yu. udg. - M . : "Kemi", 2001. - T. 1. - 472 s. - 1000 eksemplarer. — ISBN 5-7245-1213-0 .
↑ Barber, R.C.; Greenwood, N.N.; Hrynkiewicz, AZ; Jeannin, YP; Lefort, M.; Sakai, M.; Ulehla, I.; Wapstra, A.P.; Wilkinson, D. H. Discovery of The Transfermium Elements (engelsk) // IUPAC: artikel. - Storbritannien, 1993. - Iss. 65 , nr. 8 . - P. 1757-1814 . - doi : 10.1351/pac199365081757 .
↑ DOE-bidragydere. Plutonium: De første 50 år . - US Department of Energy, 1996. Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Hentet 5. september 2010. Arkiveret fra originalen 18. februar 2013. (ubestemt)
↑ 1 2 Atombombningen af Nagasaki (engelsk) (link utilgængeligt) . The Manhattan Project (An Interactive History) . US Department of Energy. Kontoret for historie og kulturarvsressourcer. Hentet 6. november 2010. Arkiveret fra originalen 29. september 2006.
↑ "Hvor mange mennesker døde som følge af atombomberne?" (eng.) (jap.) (utilgængeligt link) . Ofte stillede spørgsmål . Radiation Effects Research Foundation (2007). Hentet 6. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Våbenforskning krydser kanalen // Nature magazine: artikel. - Natur, 4. november 2010. - ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/news.2010.583 .
↑ Isaac Asimov. Atomreaktorer // Understanding Physics. - Barnes & Noble Publishing, 1988. - S. 905. - ISBN 0880292512 .
↑ 1 2 Alexander Emelyanenkov. Steam vil blive frigivet fra plutonium // "Rossiyskaya Gazeta" - Stat: artikel. - Rossiyskaya Gazeta, 22. november 2007. - Vol. 4524 . (Russisk)
↑ Eksplosion . Stor sovjetisk encyklopædi . Hentet 18. december 2012. Arkiveret fra originalen 19. december 2012. (Russisk)
↑ Samuel Glasstone, Leslie M. Redman. En introduktion til atomvåben . - Atomic Energy Commission Division of Military Applications Report WASH-1038, 1972. - S. 12. Arkiveret kopi (utilgængeligt link) . Hentet 5. september 2010. Arkiveret fra originalen 27. august 2009. (ubestemt)
↑ Kryuchkov, Igor Dette samler atom . gzt.ru (27. oktober 2009). Hentet 23. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 3. oktober 2015. (Russisk)
↑ Puzyrev, Denis Sydkorea har udarbejdet en liste over mål for et primært angreb på DPRK's territorium . gzt.ru (24. september 2009). Hentet 23. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 2. oktober 2015. (Russisk)
↑ Sergey Strokan. Berigende omstændigheder // Avis Kommersant: artikel. - Kommersant, 2007. - Udgave. 3643 , nr. 67 . (Russisk)
↑ Reuters. Pakistan opbygger sit nukleare potentiale // Kommersant News: artikel. - 2006. Arkiveret 2. august 2012. (Russisk)
↑ USA og Kasakhstan annoncerede lukningen af Aktau-atomreaktoren (utilgængelig link- historie ) . ITAR-TASS (17. november 2010). Hentet: 17. november 2010. (Russisk)
↑ USA glæder sig over lukning af atomreaktor i Kasakhstan . RIA Novosti (19. november 2010). Hentet 4. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
↑ GZT.RU. _ USA og RF underskriver russisk plutoniumdispositionsplan (russisk) , gzt.ru (26. september 2009). Arkiveret fra originalen den 2. oktober 2015. Hentet 23. oktober 2010.
↑ Rusland og USA har opnået succes i nulstillingen (russisk) , Vesti.Ru (25. juni 2010). Arkiveret fra originalen den 30. oktober 2010. Hentet 29. oktober 2010.
↑ En lov blev underskrevet om ratificering af aftalen mellem regeringerne i Rusland og USA om bortskaffelse af plutonium, som ikke længere er nødvendig til forsvarsformål
↑ kremlin.ru, føderal lov nr. 108-FZ dateret 3. juni 2011 Arkivkopi dateret 14. juni 2021 på Wayback-maskinen “Om ratificering af aftalen mellem Den Russiske Føderations regering og USA’s regering om bortskaffelse af plutonium erklæret som plutonium ikke mere nødvendigt til forsvarsformål, dets håndtering og samarbejde på dette område"
↑ 68 tons plutonium. Hvad præsident Putin nægtede _
↑ Dekret fra præsidenten for Den Russiske Føderation dateret den 3. oktober 2016 nr. 511 Arkivkopi dateret den 3. oktober 2016 på Wayback-maskinen “Om Den Russiske Føderations suspension af aftalen mellem Den Russiske Føderations regering og regeringen for Amerikas Forenede Stater om bortskaffelse af plutonium, der er erklæret som plutonium, der ikke længere er nødvendigt med henblik på forsvar, håndtering og samarbejde på dette område og protokoller til denne aftale"
↑ 1 2 P. Povinec, JA Sanchez-Cabeza. Radionuklider i miljøet: International konference om isotoper i miljøstudier: Aquatic Forum 2004, 25.-29. oktober, Monaco . - Elsevier, 2006. - 646 s. — ISBN 0080449093 , 9780080449098.
↑ Forskning på Marshalløerne kunne føre til genbosættelse efter atomprøvesprængninger . ScienceDaily Online (12. februar 2010). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Pierre Guéguéniat, Pierre Germain, Henri Métivier. Radionuklider i havene: input og opgørelser . - L'Editeur: EDP Sciences, 1996. - 231 s. — ISBN 2868832857 , 9782868832856.
↑ Gordon Karera. For 40 år siden mistede det amerikanske luftvåben en atombombe . bbcrussian.com (11. november 2008). Hentet 3. december 2010. Arkiveret fra originalen 10. februar 2015. (Russisk)
↑ Christensen, 2009 , pp. 123-125.
↑ Timosjenko, Alexey . Roskosmos forbereder flyvninger på en atomreaktor (russisk) , gzt.ru (28. oktober 2009). Arkiveret fra originalen den 3. oktober 2015. Hentet 23. oktober 2010.
↑ Caldicott, Helen. Den nye nukleare fare: George W. Bushs militær-industrielle kompleks . — New York: The New Press, 2002.
↑ Thomas P. McLaughlin; Shean P. Monahan; Norman N. Pruvost; Vladimir V. Frolov; Boris G. Ryazanov; Victor I. Sviridov. En gennemgang af Critical Accidents (eng.) (pdf) (link utilgængeligt) 72, 82. Los Alamos National Laboratory (maj 2000). — Gennemgang af ulykker med nukleare materialer. Hentet 23. november 2010. Arkiveret fra originalen 5. juli 2007.
↑ Anton Efremov. Zone med monetær udelukkelse . URA-Inform (25. november 2010). Hentet 28. november 2010. Arkiveret fra originalen 23. december 2010. (Russisk)
↑ 1 2 Tjernobyls arv: sundhedsmæssige, miljømæssige og socioøkonomiske virkninger (eng.) (pdf). Tjernobyl-forummet: 2003-2005 (anden reviderede udgave) . Det Internationale Atomenergiagentur (IAEA). Hentet 28. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ IAEA. Energi, elektricitet og atomkraft estimater for perioden frem til 2050 (eng.) // 30. udgave : rapport, pdf. - Østrig, 2010. - S. 14, 18 . - ISBN 978-92-0-108010-3 . — ISSN 1011-2642 .
↑ Ed Gerstner. Atomenergi: Hybriden vender tilbage (engelsk) // Nature magazine: artikel . - 1. juli 2009. - Iss. 460 . - doi : 10.1038/460025a .
↑ 1 2 Plutonium . _ Bruger . Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division (15. december 2003). Hentet 30. december 2010. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2004.
↑ Ping Zhang, Bao-Tian Wang, Xian-Geng Zhao. Grundtilstandsegenskaber og højtryksopførsel af plutoniumdioxid: Systematiske tæthedsfunktionelle beregninger (engelsk) (pdf). arxiv.org (3. maj 2010). Hentet: 16. november 2010.
↑ Venkateswara Sarma Mallela, V Ilankumaran, N. Srinivasa Rao. Trends in Cardiac Pacemaker Batteries (engelsk) // Indian Pacing Electrophysiol J: artikel. - 1. oktober 2004. - Iss. 4 , nr. 4 .
↑ Plutonium Powered Pacemaker (1974) (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Oak Ridge Associated Universities (23. marts 2009). Dato for adgang: 15. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 A. M. Golub. Generel og uorganisk kemi = Zagalna og uorganisk kemi. - Kiev: Vishcha skole, 1971. - T. 2. - 416 s. - 6700 eksemplarer.
↑ Bayles, John J.; Taylor, Douglas. SEALAB III - Diver's Isotopic Swimsuit-Heater System (engelsk) (ikke tilgængeligt link) . Forsvarsministeriet (1970). Dato for adgang: 15. januar 2011. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ 1 2 3 4 Franklin H. Cocks. Energiefterspørgsel og klimaændringer: spørgsmål og løsninger . - Wiley-VCH, 2009. - 251 s. - ISBN 3527324461 , 9783527324460.
↑ Andrew Wilson. solsystem log . - London: Jane's Publishing Company Ltd, 1987. - S. 64. - 128 s. — ISBN 0710604440 , 9780710604446.
↑ Konstantin Lantratov. Pluto er kommet tættere på // Avis Kommersant: artikel. - Kommersant, 2006. - Udgave. 3341 , nr. 10 . (Russisk)
↑ Alexander Sergeev. Probe to Pluto: A Perfect Start for a Great Journey . - Elements.Ru, 2006. (Russisk)
↑ Timoshenko, Alexei Rumalderen - en person var ikke nødvendig . gzt.ru (16. september 2010). Hentet 22. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 19. april 2010. (Russisk)
↑ Melissa McNamara. Rumsonde går mod Pluto - endelig . CBS News.com (19. januar 2006). Hentet 7. november 2010. Arkiveret fra originalen 20. august 2011.
↑ New Horizons-sonden 'ser tilbage' på Jupiter . RIA Novosti (28. juli 2010). Hentet 4. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
↑ Efter at have nærmet sig Pluto, vil New Horizons-sonden flyve ind i Kuiperbæltet (russisk) , Popular Mechanics (16. oktober 2014). Arkiveret fra originalen den 18. maj 2015. Hentet 15. maj 2015.
↑ Energy of Pure Science: Collider Current // fysik arXiv blog Popular Mechanics: artikel. - 12.08.10. (Russisk)
↑ NASA gennemførte den første prøvetur af den nye rover . Lenta.ru (26. juli 2010). Hentet 8. november 2010. Arkiveret fra originalen 2. november 2012. (Russisk)
↑ Ajay K. Misra. Oversigt over NASA-program om udvikling af radioisotopstrømsystemer med høj specifik effekt // NASA/JPL: oversigt. - San Diego, Californien, juni 2006.
↑ Traci Watson. Problemer med parallelle ambitioner i NASAs Mars-projekt . USA Today/NASA (14. april 2008). Dato for adgang: 17. december 2010. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
↑ 12 Brian Dodson . NASAs annullering af Advanced Sterling Radioisotope Generator sår tvivl om fremtidige dybe rummissioner , Gizmag.com (24. november 2013) . Arkiveret fra originalen den 18. maj 2015. Hentet 15. maj 2015.
↑ NASA opgav en effektiv atomkraftkilde (russisk) , Popular Mechanics (25. november 2013). Arkiveret fra originalen den 24. september 2015. Hentet 15. maj 2015.
↑ 1 2 Appolo 15. Nyheder. Pressesæt (eng.) (pdf) (downlink ) 57-58. NASA (National Aeronautics and Space Administration) (15. juli 1971). Dato for adgang: 10. december 2010. Arkiveret fra originalen den 22. august 2011.
↑ 1 2 Afdeling for Ingeniørvidenskab. En rapport fra NMAB . - 1. udg. - Nationale Akademier, 1970. - 655 s.
↑ Lloyd I. Shure; Harvey J. Schwartz. Undersøgelse af elektriske kraftværker til rumapplikationer (eng.) (pdf). NASA (december 1965). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 5. juni 2011.
↑ SNAP-strømgeneratorer , undtagen satellitter . RADNET. Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
↑ Planning & Human Systems, Inc. Atomkraft i rummet. A History (engelsk) (pdf) (marts 1987). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
↑ SNAP-21-program, fase II // Energy Citations Database: teknisk rapport. - USA, 1. januar 1968. - S. 149 s . - doi : 10.2172/4816023 .
↑ Pioneer Jupiter- rumfartøjet . elektrisk strøm . NASA History Office (august 2004). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Appolo 17 News. Pressesæt (eng.) (pdf) (downlink ) 38-39. NASA (National Aeronautics and Space Administration) (26. november 1972). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 21. juli 2011.
↑ ALSEP Off- load . Appolo 12. Lunar Surface Journal (30. oktober 2010). Dato for adgang: 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
↑ Space FAQ 10/13 - Kontroversielle spørgsmål . faqs.org (29. juni 2010). Hentet 25. december 2010. Arkiveret fra originalen 25. marts 2021.
↑ Sarovs varme for den kinesiske "hare" (russisk) , sjældne jordarter (16. april 2014). Arkiveret fra originalen den 23. april 2014. Hentet 19. april 2015.
↑ Russiske månestationer vil operere på plutonium (russisk) , TASS (27. november 2014). Arkiveret fra originalen den 2. april 2015. Hentet 19. april 2015.
↑ Russiske stationer på Månen vil blive drevet af plutonium af våbenkvalitet (russisk) , Lenta.ru (27. november 2014). Arkiveret fra originalen den 11. februar 2015. Hentet 19. april 2015.
↑ Detaljer om det russiske måneprogram annonceret (russisk) , Popular Mechanics (15. oktober 2014). Arkiveret fra originalen den 18. maj 2015. Hentet 15. maj 2015.
↑ Kessler G. Nuclear Energy = Nukleare fusionsreaktorer. Potentielle rolle og risici for omformere og opdrættere / Pr. fra engelsk. udg. Mityaev Yu. I. - M. : Energoatomizdat, 1986. - 264 s. - 3700 eksemplarer.
↑ Marina Chadeeva. Peaceful Atom: Nuclear Power . Populær mekanik (april 2005). Hentet 3. januar 2011. Arkiveret fra originalen 21. september 2011. (Russisk)
↑ F.I. Sharovar. Brandalarmanlæg og -systemer. - M . : Stroyizdat, 1979. - 271 s. — 20.000 eksemplarer.
↑ Røgdetektor RID-1 på YouTube
↑ Radioisotop røgdetektor RID-6M. Pas EU2.845.003 PS.
↑ Fakta om plutoniumelementer . Overflod og isotoper . chemicool.com. Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.

Links

Wikimedia Commons har medier relateret til Plutonium

På russisk e:

Plutonium . Populært bibliotek af kemiske grundstoffer (14. oktober 2003). Hentet 11. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011. (Russisk)
I. Ya. Vasilenko, O. I. Vasilenko. Plutonium (pdf) - 8 sider - Effekter af plutonium på kroppen. Dato for adgang: 30. december 2010. Arkiveret fra originalen den 22. august 2011. (Russisk)

På engelsk :

Informationsressourcecenter for kritisk sikkerhed. A Review of Criticality Accidents: 2000 Revision (engelsk) (link utilgængeligt) . CSIRC. — Gennemgange af nukleare ulykker, herunder ulykker i forbindelse med plutonium. Hentet 23. november 2010. Arkiveret fra originalen 29. september 2007.
WG Sutcliffe, RH Condit, WG Mansfield, DS Myers, DW Layton, PW Murphy. Et perspektiv på farerne ved Plutonium (engelsk) . Lawrence Livermore National Laboratory (14. april 1995). Hentet: 29. december 2010.
Johnson, C.M.; Davis, ZS Nuclear Weapons: Disposal Options for Surplus Weapons-Usable Plutonium (engelsk) . CRS-rapport for kongressen # 97-564 ENR (22. maj 1997). Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 7. marts 2021.
Fysiske, nukleare og kemiske egenskaber af Plutonium . IEER (juli 2005). Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
Bhadeshia, H. Plutonium (engelsk) . University of Cambridge . — Krystallografi af plutonium. Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
David Samuels. Slutningen af Plutoniumalderen . Discover Magazine (22. november 2005). Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
Pike, J.; Sherman, R. Plutonium Production (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Federation of American Scientists (20. juni 2000). Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
Plutonium fremstilling og fremstilling . Nuclearweaponarchive.org. Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
Ong, C. Verdens Plutonium-opgørelser . nuclearfiles.org (1999). Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
Plutonium, radioaktivt . NLM Databank for farlige stoffer. Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
Kommenteret bibliografi om plutonium (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Alsos Digitalt Bibliotek for Nukleare Spørgsmål. Dato for adgang: 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 3. februar 2009.
Kemi i sit element (engelsk) (mp3). Plutonium . Royal Society of Chemistry's Chemistry World. Hentet 29. december 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Fantastisk norsk Stor russer Britannica (online) Treccani Universalis
I bibliografiske kataloger	GND : 4136381-4 J9U : 987007558091105171 LCCN : sh85103582 NDL : 00569238

Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev

Han

Som

jeg

Om eftermiddagen

D y

Vedr

På

jfr

ingen

alkalimetaller	jordalkalimetaller	Lanthanider	Aktinider	overgangsmetaller
letmetaller _	Halvmetaller	ikke-metaller	Halogener	ædelgasser

Elektrokemisk aktivitet serie af metaller
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au _

Nukleare teknologier

ingeniørarbejde

materialer

Atomkraft
_

Hovedemner	Atomreaktor Atom kraftværk radioaktivt affald Kontrolleret termonuklear fusion Atom kraftværk nuklear raketmotor Radioisotop termoelektrisk generator
Generationer af reaktorer	en 2 3 3++ fire
Reaktortyper	Efter krop Tank atomreaktor Kanal atomreaktor Homogen Ved regulering Vand - Superkritisk vandafkølet Vand-vand Kogende i saltopløsninger Heavy Water - Heavy Water Grafit - Grafit-gas Magnox med granuleret brændstof ultra høj temperatur Grafitvand (trykvand/kogende) på smeltede salte Selvregulering af det aktive stof Hurtig neutronreaktor med flydende metalkølevæske med bly På en løbende bølge gasafkølet SSTAR Integral inertisyntese

nuklear medicin

medicinsk billeddannelse	Positron emissionstomografi Single photon emission computed tomography (SPECT) gamma kamera
Terapi	Radiobiologi af tumorer Tomoterapi Protonterapi Brachyterapi Neutronindfangningsterapi

Atomvåben

Driftsprincipper	Atomeksplosion Skadelige faktorer ved en atomeksplosion Design termonukleare våben
Historie	Oprettelse af atomvåben USA USSR Tyskland Storbritanien Frankrig Kina Israel Indien Pakistan Nordkorea Argentina Brasilien Irak Iran Spanien Italien Sverige Sydafrika Sydkorea Japan atomkapløb atomklub
Atomvåben og samfund	Atomkrig atomprøvesprængning Liste Forsendelse Breder sig Fredelige atomeksplosioner USSR

Atomkraftreaktorer
Liste over atomkraftværker i verden
Atomreaktorer i Rusland
Strålingsulykker

Forurening
forurenende stoffer	Affald radioaktivt affald Tungmetaller rumskrammel Røg
Luftforurening	Syreregn Luftkvalitetsindeks Simulering af atmosfærisk spredning global dæmpning global destillation Global opvarmning Luftkvalitet Ozonhullet Smog Vogue Drivhusgasser
Vandforurening	Eutrofiering hypoxi Spildevand Ferskvands økologiske kvalitetsindeks Havforurening Marineaffald havforsuring Oliespild skibsforurening Overfladeafstrømning Termisk vandforurening Byens afstrømning vandsygdomme Vandforureningsklasser stillestående vand
Jordforurening	Bioremediering herbicider Pesticider
Strålingsøkologi	aktinider i naturen Miljømæssig radioaktivitet fissionsprodukter radioaktiv forurening plutonium i naturen Strålingssyge Radium i naturen uran i naturen
Andre former for forurening	Bioakkumulation Biomagnifikation Visuel forurening let forurening termisk forurening Støjforurening Elektromagnetisk forurening
Forureningsforebyggende foranstaltninger	Rensning af afløb Genbrug af affald Miljøovervågning
Mellemstatslige traktater	Montreal-protokollen Kyoto-protokollen Stockholm-konventionen International konvention om forebyggelse af forurening fra skibe (MARPOL 73/78) Konventionen om forebyggelse af havforurening ved dumpning af affald og andet materiale Bukarest stævne
se også	Forurenende stof Xenobiotisk Udholdenhed Kakosfæren COVID-19-pandemiens indvirkning på miljøet

plutoniumforbindelser _