Плутоній

Плутоній (лац.: Plutonium) Pu — радыеактыўны хімічны элемент III групы перыядычнай сістэмы з атамным нумарам 94; адносіцца да актыноідаў. Крохкі серабрыста-белы метал. Названы ў гонар Плутона, карлікавай планеты Сонечнай сістэмы.

Гісторыя адкрыцця

Энрыка Фермі разам са сваімі супрацоўнікамі ў Рымскім універсітэце паведамілі, што выявілі хімічны элемент з парадкавым нумарам 94, у 1934 годзе. Фермі назваў гэты элемент гесперыем, зрабіў такім чынам здагадку пра існаванне трансуранавых элементаў і стаў іх тэарэтычным першаадкрывальнікам. Фермі трымаўся гэтай пазіцыі і ў сваёй Нобелеўскай лекцыі ў 1938 годзе, аднак, даведаўшыся пра адкрыццё Ота Ганам і Фрыцам Штрасманам дзялення ядра, быў вымушаны зрабіць у друкаванай версіі, якая выйшла ў Стакгольме ў 1939 годзе, заўвагу, якая паказвала на неабходнасць перагляду «ўсёй праблемы трансуранавых элементаў». Праца нямецкіх навукоўцаў паказала, што актыўнасць, выяўленая Фермі ў яго эксперыментах, была абумоўлена менавіта дзяленнем, а не адкрыццём трансуранавых элементаў, як ён раней лічыў.

Глен Тэадор Сібарг (1912—1999) разам з супрацоўнікамі ў Берклі ўпершыню сінтэзаваў плутоній. Ён быў кіраўніком або ключавым членам каманд, якія атрымалі яшчэ восем элементаў: Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No. У яго гонар названы элемент сіборгій. Э. Макмілан і Г. Сібарг у 1951 годзе былі ганараваны Нобелеўскай прэміяй за «вывучэнне хіміі трансуранавых элементаў».

Адкрыццё плутонію групай супрацоўнікаў Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Берклі пад кіраўніцтвам Глена Сібарга было здзейснена з дапамогай 60-цалевага цыклатрона. Першае бамбаванне актааксіду трыўрана-238 (²³⁸U₃O₈) дэйтронамі, разагнанымі ў цыклатроне да 14-22 МэВ і праходзячымі праз алюмініевую фольгу таўшчынёй 0,002 цалі (50,8 мкм), была праведзена 14 снежня. Параўноўваючы ўзоры, атрыманыя і вытрыманыя на працягу 2,3 сутак, з выдзеленай фракцыяй чыстага нептунію, навукоўцы выявілі значную розніцу ў іх альфа-актыўнасцях і выказалі здагадку, што яе рост праз 2 сутак абумоўлены ўплывам новага элемента, які з’яўляецца даччыным адносна нептунію. Далейшыя фізічныя і хімічныя даследаванні працягваліся 2 месяцы. У ноч з 23 на 24 лютага 1941 года быў праведзены вырашальны эксперымент па акісленні меркаванага элемента з дапамогай пераксіддысульфат-іонаў і іонаў срэбра як каталізатара, які паказаў, што нептуній-238 праз два дні перажывае бета-мінус-распад і ўтварае хімічны элемент пад нумарам 94 у наступнай рэакцыі:

²³⁸U(d,2n) → ²³⁸Np → (β⁻) ²³⁸Pu

Прыродныя крыніцы

У прыродзе трапляецца ў мізэрнай колькасці ва ўранавых рудах (пастаянна ўтвараецца ў іх пры ўзаемадзеянні ўрану з нейтронамі). Увесь плутоній, які выкарыстоўваецца на практыцы, атрымліваюць штучна.

Прымяненне

Прымяняецца ў ваенных мэтах (пры вырабе ядзернай зброі), у энергетыцы (паліва атамных рэактараў; малагабарытныя ядзерных крыніцы электрычнага току з працяглым тэрмінам службы), а таксама як сыравіна для вытворчасці трансплутоніевых элементаў.

Па маштабах прымянення займае першае месца сярод усіх штучна атрыманых элементаў.

Літаратура

• Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 12: Палікрат — Праметэй / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2001. — Т. 12. — 576 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0198-2 (т. 12).