Türkçe Bilgi: plutonyum

Plutonyum transuranyum serisi elementlerinin ikincisi, suni olarak yapılabilen radyoaktif bir element. Sembolü Pu, atom ağırlığı 244 ve atom numarası 94’tür. Plutonyum-238 izotopu; uranyum-235 izotopunun nötron bombardımanı ile, 1940 yılında, Kaliforniya Üniversitesinde Glenn T. Seabor ve çalışma arkadaşları tarafından elde edildi. Bu tarihten sonra plutonyum, nükleer reaktör ve silahlarda kullanılmaya başlanmıştır.

Plutonyum gümüş görünümünde metal olup, 639,85°C’de erir ve 3230°C’de kaynar. Özgül ağırlığı 19,8 g/cm3tür. Plutonyum aktinitler serisine dahil olup, diğer aktinitler gibi toprakta nadir bulunur. Plutonyum; gümüş, alüminyum, berilyum, kobalt, demir, mangan ve nikelle alaşım meydana getirebilir. Birçok plutonyum bileşikleri yapılmıştır.

İzotopları: Plutonyuma uranyum cevherleri içerisinde eser miktarda rastlanır. Bu bakımdan reaktör ve laboratuarlarda kullanılabilmesi için sun’i olarak üretilmesi gerekir. Kütle numaraları 232’den 246’ya kadar değişen en az 15 izotopu yapılabilmektedir. Bunların içinde en önemlisi Pu-239 izotopudur.

Nükleer reaktörlerde tabii uranyum-238 izotopu nötron bombardımanına tabi tutulursa uranyum-239 elde edilir. Bu izotopun iki defa b ışıması yapması sonucu plutonyum-239 elde edilir. Pu-239 izotopunun yarılanma süresi 24.360 senedir ve alfa ışını yayarak uranyum 235 izotopu haline dönüşür. Diğer mühim izotoplarından Pu-238 yarılanma süresi 86,4 sene, Pu-244 ise 76 milyon sene olup, Alfa ışıması yaparak yarılanırlar.

Kullanılışı: Pu-239’un fisyon (bölünme) özelliğine sahip olması ve nükleer reaktörlerde yan ürün olarak elde edilebilmesi, bunun atom ve hidrojen bombaları için nükleer patlayıcı olarak kullanılmasına imkan sağlamaktadır. 1945 senesindeNagazaki’de patlatılan atom bombası Pu-239 izotopundan yapılmıştı.

Hafif su soğutmalı nükleer reaktörlerde senede 225 Kg Pu-239 yan ürün olarak elde edilir. Bu yan ürün normal olarak tekrar işleme sokularak plutonyum oksit ve uranyum oksit ihtiva eden yakıt çubukları olarak reaktörlerde kullanılabilir. Pu-239’un sıvı-metal soğutmalı nükleer reaktörlerde kullanılması programlanmaktadır. Pu-238’in alfa ışını yayarken çıkardığı ısı, Apollo uzay araçlarında elektrik üretimi maksadı ile kullanılmıştır. Pu-238 sun’i kalp yapım çalışmalarında da kullanılmaktadır. Pu-242 ve Pu-244’ün tıp ve metalurjide kullanma sahaları vardır.

Yapılışı: Plutonyumu, reaktördeki radyasyon veren diğer maddelerden ayırmak ve saflaştırmak için çeşitli kimyasal işlemlere başvurulur. Uranyum ve plutonyum ihtiva eden reaktörden plutonyumu ayırmak için karışım, nitrat asidi içinde çözülür. Burada plutonyum 6+ oksidasyon basamağına kadar yükseltgenir. Sonra hekzon (metil n-butil keton) ile karışımdan çekilip alınır. Bu işlemi alüminyum nitrat çözeltisiyle muamele takip eder. Alüminyum nitrat çözeltisi plutonyumu (3+) oksidasyon kademesine indirir. Saf plutonyum elde edilmesi için oksitleme işlemi birkaç defa tekrarlanır.

İnsan üzerindeki etkisi: Plutonyum çok zehirlidir. Deri üzerindeki bir yaraya mikrogram miktarı temas ederse kansere sebep olur. Plutonyum zerrecikleri havada kolayca askıda kalabildiği için, teneffüs yolu ile ciğerlere alınabilir. Plutonyum ciğer kanserine sebep olur. Vücut içerisine girer girmez, kemik maddesine hücum ederek kemik kanserine de sebebiyet verebilir.

Çevreye etkisi: Nükleer santral reaktörlerinin artıkları bol miktarda plutonyum ihtiva ettiği için çok iyi muhafaza edilmelidir. Nükleer bomba denemeleriyle çevreye plutonyum artıkları yayılmış durumdadır. Her patlayacak atom bombası insanlığın felaketine ortam hazırlamaktadır.

Atom numarası: 94 Simge: Pu Kütle numarası: 242 Kaynama Noktası (C): 3235 Erime Noktası (C): 640 Yoğunluk: -- Buharlaşma Isısı: 87.2 Kaynaşma (Füzyon) Isısı: -- Elektriksel iletkenlik: -- Isıl iletkenlik: -- Özgül Isı Kapasitesi: --

Atom numarası 94 olan uranyum ötesi element, neptünyum çekirdeğinin kendiliğinden beta taneciği fırlatmasıyla meydana gelir.

Plütonyum, çok radyoaktif bir element olduğu için tabiatta bulunmaz; 238 numaralı izotopu, 1940'ta Amerikalı Seaborg tarafından uranyum'un dötonlarla bombardımanından elde edilmişti. 239 Numaralı izotopu atom pillerinde daha kolay elde edilir: bir «yavaşlatıcı» ile yavaşlatılan nötronlar uranyum 238 tarafından soğurulunca, sırasıyla uranyum 239, neptünyum 239 (her ikisi de kararsızdır) ve plütonyum 239 meydana gelir.

Devri 24 000 yıl olan bu radyoaktif element, yavaş nötronların etkisiyle uranyum 235 gibi fisyona uğrar. Plütonyum, atom bombalarının ve bazı atom pillerinin yapımında kullanılır. Piller içinde plütonyum oluşumu başlangıçta fisyona uğrayan malzeme tüketiminin bir kısmını karşılar.

Plutonyum

İlgili konular

misafir - 9 yıl önce

Plütonyum

Arthur Compton

Opera Operasyonu

Aktinit

Mars Bilim Laboratuvarı

John Wheeler

Periyodik tablo

Siderofor