El plutonio es el elemento número atómico 94 con el símbolo del elemento Pu. Es un metal radiactivo de la serie de actínidos. El plutonio puro tiene un aspecto gris plateado, pero se ilumina en rojo en la oscuridad porque es pirofórico. Esta es una colección de datos sobre el elemento plutonio.
Hechos básicos del plutonio
Numero atómico: 94
Símbolo: Pu
Peso atómico : 244.0642
Descubrimiento: GT Seaborg, JW Kennedy, EM McMillan, AC Wohl (1940, Estados Unidos). La primera muestra de plutonio fue producida por bombardeo de uranio con deuterón en un ciclotrón en la Universidad de California en Berkeley. La reacción produjo neptunio-238, que se descompuso por emisión beta para formar plutonio. Si bien el descubrimiento se documentó en un artículo enviado a Physical Review en 1941, el anuncio del elemento se retrasó hasta que terminó la Segunda Guerra Mundial. Esto se debía a que se predijo que el plutonio sería fisionable y relativamente fácil de producir y purificar utilizando un reactor nuclear lento alimentado con uranio para producir plutonio-239.
Configuración electrónica : [Rn] 5f 6 7s 2
Origen de la palabra: llamado así por el planeta Plutón.
Isótopos: Hay 15 isótopos conocidos de plutonio. El isótopo de mayor importancia es el Pu-239, con una vida media de 24.360 años.
Propiedades: El plutonio tiene un peso específico de 19,84 (una modificación) a 25 ° C, un punto de fusión de 641 ° C, un punto de ebullición de 3232 ° C, con una valencia de 3, 4, 5 o 6. Existen seis modificaciones alotrópicas, con diversas estructuras cristalinas y densidades que oscilan entre 16,00 y 19,86 g / cm 3 . El metal tiene un aspecto plateado que adquiere un tono amarillo cuando se oxida ligeramente. El plutonio es un metal químicamente reactivo . Se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico concentrado , ácido perclórico o ácido yodhídrico, formando el Pu 3+ion. El plutonio exhibe cuatro estados de valencia iónicos en solución iónica. El metal tiene la propiedad nuclear de ser fácilmente fisionable con neutrones. Una pieza relativamente grande de plutonio emite suficiente energía a través de la desintegración alfa para estar caliente al tacto. Los trozos más grandes de plutonio emiten suficiente calor para hervir el agua. El plutonio es un veneno radiológico y debe manipularse con cuidado. También es importante tomar precauciones para evitar la formación involuntaria de masa crítica.Es más probable que el plutonio se vuelva crítico en solución líquida que en forma sólida. La forma de la masa es un factor importante de criticidad.
Usos: El plutonio se utiliza como explosivo en armas nucleares. La detonación completa de un kilogramo de plutonio produce una explosión igual a la producida por aproximadamente 20.000 toneladas de explosivo químico. Un kilogramo de plutonio equivale a 22 millones de kilovatios hora de energía térmica, por lo que el plutonio es importante para la energía nuclear.
Toxicidad : incluso si no fuera radiactivo, el plutonio sería tóxico como metal pesado . El plutonio se acumula en la médula ósea. A medida que el elemento se descompone, libera radiación alfa, beta y gamma. Tanto la exposición aguda como a largo plazo pueden provocar enfermedad por radiación, cáncer y la muerte. Las partículas inhaladas pueden provocar cáncer de pulmón. Las partículas ingeridas dañan principalmente el hígado y el esqueleto. El plutonio no tiene ningún papel biológico conocido en ningún organismo.
Fuentes: El plutonio fue el segundo actínido de transuranio descubierto. Pu-238 fue producido por Seaborg, McMillan, Kennedy y Wahl en 1940 por bombardeo de uranio con deuterón. El plutonio se puede encontrar en pequeñas cantidades en los minerales de uranio naturales. Este plutonio se forma por irradiación de uranio natural por los neutrones presentes. El plutonio metálico se puede preparar mediante la reducción de su trifluoruro con metales alcalinotérreos.
Clasificación de elementos: tierras raras radiactivas (actínidos)
Datos físicos del plutonio
Densidad (g / cc): 19,84
Punto de fusión (K): 914
Punto de ebullición (K): 3505
Aspecto: metal radiactivo blanco plateado
Radio atómico (pm): 151
Radio iónico : 93 (+ 4e) 108 (+ 3e)
Calor de fusión (kJ / mol): 2.8
Calor de evaporación (kJ / mol): 343,5
Número de negatividad de Pauling: 1.28
Primera energía ionizante (kJ / mol): 491,9
Estados de oxidación : 6, 5, 4, 3
Estructura de celosía: monoclínica
Fuentes
- Emsley, John (2011). Bloques de construcción de la naturaleza: una guía de AZ para los elementos . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Hammond, CR (2004). Los Elementos , en Manual de Química y Física (81ª ed.). Prensa CRC. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- Seaborg, Glenn T. La historia del plutonio . Laboratorio Lawrence Berkeley, Universidad de California. LBL-13492, DE82 004551.
- Weast, Robert (1984). CRC, Manual de Química y Física . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. ISBN 0-8493-0464-4.