Plutonium

Detta element kännetecknas av strukturella och fysikalisk-kemiska egenskaper som skiljer sig väsentligt från andra element [10] . Plutonium har sju allotropa modifieringar vid vissa temperaturer och tryckområden [12] : α, β, γ, δ, δ', ε och ζ. Det kan ta oxidationstillstånd från +2 till +7, +4, +5, +6 anses vara de viktigaste. Densiteten varierar från 19,8 (α-Pu) till 15,9 g/cm³ (δ-Pu).

Plutonium har inga stabila isotoper [5] . I naturen finns den längstlivade isotopen av alla transuranelement 244 Pu , dess dotternuklid 240 Pu , samt 239 Pu [1] [13] [14] och 238 Pu närvarande i spårmängder . Den finns i miljön främst i form av dioxid (PuO 2 ) , som är ännu mindre löslig i vatten än sand ( kvarts ) [11] . Förekomsten av ett element i naturen är så liten att dess utvinning är opraktisk [~ 1] .

Andra efter neptunium (som felaktigt "erhölls" 1934 av Enrico Fermis grupp [15] [16] ; dess första isotop 239 Np syntetiserades och identifierades i maj 1940 av Edwin Macmillan och Philip Abelson [17] [18] [ 19] ) ett konstgjort grundämne producerat i mikrogram kvantiteter i slutet av 1940 som isotopen 238 Pu [13] .

Det första konstgjorda kemiska elementet, vars produktion började i industriell skala [20] (i Sovjetunionen, sedan 1946, skapades ett företag för produktion av vapenuran och plutonium i Chelyabinsk-40 [21] ). USA , och sedan Sovjetunionen , var de första länderna som behärskade dess mottagande.

Plutonium utvinns från den naturliga uranisotopen U 238 . Den totala mängden plutonium som lagrats i världen i olika former uppskattades 2003 till 1239 ton [22] .

Plutonium används i produktionen av kärnvapen (det så kallade " vapenplutoniumet "), bränsle för civila och forskningsmässiga kärnreaktorer och som kraftkälla för rymdfarkoster [23] . Världens första kärnvapenbomb, byggd och testad i USA 1945 , använde en plutoniumladdning. Den första atombomben som testades av Sovjetunionen 1949 [24] var av samma typ .

Tabellen till höger visar huvudegenskaperna för α-plutonium. Denna allotropa modifiering är den viktigaste för plutonium vid rumstemperatur och normalt tryck.

CAS-nummer :

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

Historik

Upptäckt

Enrico Fermi , tillsammans med sina medarbetare vid universitetet i Rom , rapporterade att de hade upptäckt det kemiska elementet med atomnummer 94 1934 [25] . Fermi döpte detta grundämne till hesperium , och antog därmed existensen av transuranelement och blev deras teoretiska upptäckare. Han höll fast vid denna ståndpunkt i sin Nobelföreläsning 1938, men efter att ha lärt sig om upptäckten av kärnklyvning av Otto Hahn och Fritz Strassmann , tvingades han göra en anteckning i den tryckta versionen, publicerad i Stockholm 1939, som angav behovet att revidera "hela problemet med transuraniska element." Tyska forskares arbete visade att aktiviteten som upptäcktes av Fermi i sina experiment berodde just på klyvning, och inte på upptäckten av transuranelement, som han tidigare trodde [26] [27] [28] .

Upptäckten av plutonium av ett UC Berkeley -team ledd av G. T. Seaborg åstadkoms med en 60-tums cyklotron . Det första bombardemanget av triuranoktoxid -238 ( 238 U 3 O 8 ) med deuteroner accelererade i cyklotronen till 14-22 MeV och passerade genom aluminiumfolie 0,002 tum tjock (50,8 mikron) gjordes den 14 december 1940 . Genom att jämföra prover som erhållits och åldrats i 2,3 dagar med den isolerade fraktionen av ren neptunium fann forskare en signifikant skillnad i deras alfaaktiviteter och föreslog att dess tillväxt efter 2 dagar beror på påverkan av ett nytt element som är ett barn av neptunium. Ytterligare fysikaliska och kemiska studier fortsatte i 2 månader. Natten mellan den 23 och 24 februari 1941 genomfördes ett avgörande experiment på oxidationen av det föreslagna grundämnet med användning av peroxiddisulfatjoner och silverjoner som katalysator, vilket visade att neptunium-238 genomgår beta-minus-sönderfall två dagar senare och bildar ett kemiskt grundämne under nummer 94 i följande reaktion:

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

Således bekräftades elementkemisktnyttettavförekomsten Seaborg, E.M., två oxidationstillstånd [32] [33] [34] [35] [10] [36] [34] [37] [38] [39 ] [~ 2] .

Lite senare fann man att denna isotop är icke-klyvbar (tröskel) , och därför ointressant för vidare forskning för militära ändamål, eftersom tröskelkärnor inte kan tjäna som grund för en klyvningskedjereaktion. När de insåg detta, inriktade amerikanska kärnfysiker sina ansträngningar på att erhålla den klyvbara isotopen-239 (som enligt beräkningar borde ha varit en kraftfullare källa till atomenergi än uran-235 [35] ). I mars 1941 bombarderades 1,2 kg av det renaste uransaltet , inmurat i ett stort block av paraffin , med neutroner i en cyklotron . Beskjutningen av urankärnor varade i två dagar, vilket resulterade i att cirka 0,5 mikrogram plutonium-239 erhölls. Uppkomsten av ett nytt element, som förutspåtts av teorin, åtföljdes av ett flöde av alfapartiklar [40] .

Den 28 mars 1941 visade experiment att 239 Pu är kapabel till fission under inverkan av långsamma neutroner , med ett tvärsnitt som är mycket större än tvärsnittet för 235 U , dessutom är neutroner som erhålls i fissionsprocessen lämpliga för få följande kärnklyvningshandlingar, det vill säga de låter dig räkna med genomförandet av en kärnkedjereaktion . Från det ögonblicket började experiment på skapandet av en kärnvapenbomb av plutonium och konstruktionen av reaktorer för dess utveckling [34] [36] [41] . Den första rena föreningen av grundämnet erhölls 1942 [34] och de första viktmängderna av plutoniummetall 1943 [42] .

I en artikel som lämnades in för publicering i tidskriften Physical Review i mars 1941 beskrevs en metod för att erhålla och studera elementet [36] . Publiceringen av detta arbete stoppades dock efter att bevis mottagits för att det nya elementet kunde användas i en kärnvapenbomb . Publiceringen av verket skedde ett år efter andra världskriget av säkerhetsskäl [43] och med vissa justeringar [44] .

I det tredje riket förblev atomforskare inte heller inaktiva . I Manfred von Ardens laboratorium utvecklades metoder för att erhålla det 94:e grundämnet. I augusti 1941 färdigställde fysikern Fritz Houtermans sin hemliga rapport "On the Question of Unleashing Nuclear Chain Reactions". I den pekade han på den teoretiska möjligheten att tillverka ett nytt sprängämne från naturligt uran i en "panna" av uran.

Namnets ursprung

År 1930 upptäcktes en ny planet , vars existens länge hade pratats om av Percival Lovell , en astronom, matematiker och författare till fantastiska essäer om livet på Mars . Baserat på många års observationer av Uranus och Neptunus rörelser kom han till slutsatsen att bakom Neptunus i solsystemet måste det finnas en annan, nionde planet, belägen fyrtio gånger längre bort från solen än jorden . Elementen i den nya planetens omloppsbana beräknades av honom 1915 . Pluto upptäcktes på fotografiska bilder tagna den 21, 23 och 29 januari 1930 av astronomen Clyde Tombaugh vid Lowell Observatory i Flagstaff ( USA ). Planeten upptäcktes den 18 februari 1930 [45] . Planetens namn gavs av en elvaårig skolflicka från Oxford, Venetia Burney [46] . I grekisk mytologi är Hades (på romersk Pluto) dödsrikets gud.

Det första tryckta omnämnandet av termen plutonium är från den 21 mars 1942 [47] . Namnet på det 94:e kemiska elementet föreslogs av Arthur Wahl och Glenn Seaborg [48] . 1948 föreslog Edwin Macmillan att det 93:e kemiska elementet skulle kallas neptunium , eftersom planeten Neptunus är den första bakom Uranus . I analogi , plutonium [49] [50] fick sitt namn efter den andra planeten bortom Uranus, Pluto . Upptäckten av plutonium skedde 10 år efter upptäckten av dvärgplaneten (ungefär samma tidsperiod behövdes för upptäckten av Uranus och för namngivningen av det 92:a kemiska elementet ) [15] [~ 3] .

Till en början föreslog Seaborg att man skulle kalla det nya grundämnet "plutium", men beslutade senare att namnet "plutonium" lät bättre [51] . För att beteckna elementet gav han skämtsamt två bokstäver "Pu" - denna beteckning tycktes honom vara den mest acceptabla i det periodiska systemet [~ 4] . Seaborg föreslog också några andra namn, till exempel ultimium ( eng. ultimium av lat. ultimus - sista), extremium ( extremium från lat. extremus - extrem), på grund av den felaktiga bedömningen vid den tiden att plutonium skulle bli det sista kemiska grundämnet i det periodiska systemet [48] . Grundämnet fick dock namnet "plutonium" efter den sista planeten i solsystemet [15] .

Tidig forskning

Efter flera månaders inledande forskning ansågs kemin hos plutonium vara liknande den för uran [36][ specificera ] . Ytterligare forskning fortsatte vid University of Chicagos hemliga metallurgiska laboratorium ( John H. H. Jones laboratory ). Tack vare [ specificera ] Den 18 augusti 1942 isolerade Cunningham och Werner det första mikrogram av en ren plutoniumförening från 90 kg uranylnitrat bestrålat med neutroner i en cyklotron [44] [52] [53] [54] . Den 10 september 1942 - en månad senare, då forskarna ökade mängden av föreningen - ägde vägningen rum. Detta historiska exemplar vägde 2,77 mikrogram och bestod av[ specificera ] plutoniumdioxid [55] ; förvaras för närvarande i Lawrence Hall, Berkeley [13] . I slutet av 1942 hade 500 mikrogram av saltet av grundämnet ackumulerats. För en mer detaljerad studie av det nya elementet i USA bildades flera grupper [44] :

en grupp forskare som skulle isolera rent plutonium med kemiska metoder ( Los Alamos : JW Kennedy, CS Smith, AC Wahl, CS Garner, IB Johns),
en grupp som studerade beteendet hos plutonium i lösning, inklusive studiet av dess oxidationstillstånd, joniseringspotentialer och reaktionskinetik ( Berkeley : W.M. Latimer, E.D. Eastman, R.E. Connik, J.W. Gofman, och andra),
en grupp som studerade komplexbildningskemin hos plutoniumjoner ( Iowa : FH Spedding, WH Sullivan, AF Voigt, AS Newton) och andra grupper.

Forskning har funnit att plutonium kan hittas i oxidationstillstånd mellan 3 och 6, och att de lägre oxidationstillstånden tenderar att vara mer stabila jämfört med neptunium . Samtidigt fastställdes likheten mellan de kemiska egenskaperna hos plutonium och neptunium [44] . 1942 var upptäckten av Stan Thomson, en medlem av Glenn Seaborg-gruppen, oväntad, vilket visade att fyrvärt plutonium erhålls i större mängder när det är i en sur lösning i närvaro av vismut(III)fosfat (BiPO 4 ) [35] . Därefter ledde detta till studier och tillämpning av vismut - fosfatmetoden för utvinning av plutonium [56] . I november 1943 separerades vissa mängder plutonium(III)fluorid (PuF 3 ) för att få ett rent prov av grundämnet i form av några mikrogram fint pulver. Därefter togs prover som kunde ses med blotta ögat [57] .

I Sovjetunionen startade de första experimenten för att få 239 Pu 1943-1944. under ledning av akademiker I. V. Kurchatov och V. G. Khlopin . På kort tid genomfördes omfattande studier av plutoniums egenskaper i Sovjetunionen [58] . I början av 1945, vid den första cyklotronen i Europa , byggd 1937 vid Radiuminstitutet , erhölls det första sovjetiska provet av plutonium genom neutronbestrålning av urankärnor [32] [59] . I staden Ozersk , sedan 1945, började byggandet av den första industriella kärnreaktorn för produktion av plutonium, det första föremålet för Mayak Production Association , som lanserades den 19 juni 1948 [60] .

Produktion i Manhattan Project

Manhattan-projektet härstammar från Einsteins så kallade brev till Roosevelt , där presidentens uppmärksamhet uppmärksammades på att Nazityskland bedrev aktiv forskning , vilket resulterade i att det snart kunde skaffa en atombomb [61] . Som ett resultat av Franklin Roosevelts positiva svar , bildades Manhattan Project i USA [62] .

Under andra världskriget var målet med projektet att bygga en kärnvapenbomb . Atomprogramprojektet , från vilket Manhattanprojektet bildades, godkändes och skapades samtidigt genom dekret från USA:s president den 9 oktober 1941. Manhattanprojektet började sin verksamhet den 12 augusti 1942 [63] . Dess tre huvudriktningar var [64] :

organisation av plutoniumproduktion vid Hanford-komplexet ,
urananrikningsorganisation i Oak Ridge , Tennessee ,
forskning inom kärnvapenområdet och skapandet av en atombomb vid Los Alamos National Laboratory .

Den första kärnreaktorn som gjorde det möjligt att få fram större mängder av grundämnet jämfört med cyklotroner var Chicago Woodpile-1 [34] . Den togs i drift den 2 december 1942 tack vare Enrico Fermi och Leo Sillard [65] (den senare tillhör förslaget att använda grafit som neutronmoderator [ 66] ); denna dag gjordes den första självförsörjande kärnkedjereaktionen [67] . Uran-238 och uran-235 användes för att producera plutonium-239. Reaktorn byggdes under montrarna på Stagg Field vid University of Chicago [34] . Den bestod av 6 ton uranmetall, 34 ton uranoxid och 400 ton "svarta tegelstenar" av grafit. Det enda som kunde stoppa en kärnkedjereaktion var kadmiumstavar , som fångar termiska neutroner bra och som ett resultat kan förhindra en eventuell incident [68] . På grund av bristen på strålskydd och kylning var dess vanliga effekt endast 0,5 ... 200 W [34] .

Den andra reaktorn som gjorde det möjligt att producera plutonium-239 var X-10 Graphite Reactor [36] . Den sattes i funktion den 4 november 1943 [69] (konstruktionen varade i 11 månader) i staden Oak Ridge , den ligger för närvarande på territoriet för Oak Ridge National Laboratory . Denna reaktor var den andra i världen efter Chicago Woodpile-1 och den första reaktorn som skapades i fortsättningen av Manhattan Project [70] . Reaktorn var det första steget mot mer kraftfulla kärnreaktorer (på platsen för Hanford , Washington), vilket betyder att den var experimentell. Slutet på hans arbete kom 1963 [71] ; öppen för allmänheten sedan 1980-talet och är en av de äldsta kärnreaktorerna i världen [72] .

Den 5 april 1944 fick Emilio Segre de första proverna av plutonium som producerades i X-10-reaktorn [71] . Inom 10 dagar upptäckte han att koncentrationen av plutonium-240 i reaktorn var mycket hög, jämfört med cyklotroner . Denna isotop har en mycket hög förmåga till spontan fission , som ett resultat av vilket den allmänna bakgrunden för neutronbestrålning ökar [73] . På grundval av detta drogs slutsatsen att användningen av högrent plutonium i en kärnvapenbomb av kanontyp , i synnerhet i Khudoy-bomben , kunde leda till för tidig detonation [74] . På grund av det faktum att tekniken för att utveckla kärnvapenbomber har förbättrats alltmer, har det visat sig att för en kärnladdning är det bäst att använda ett implosionsschema med en sfärisk laddning.

Den första industriella kärnreaktorn för produktion av 239 Pu är Reactor B i USA. Bygget påbörjades i juni 1943 och avslutades i september 1944. Reaktoreffekten var 250 MW (medan X-10 bara hade 1000 kW). För första gången användes vatten som kylvätska i denna reaktor [75] . Reaktor B (tillsammans med Reaktor D och Reaktor F , de andra två) producerade plutonium-239, som först användes i Trinity-testet . Kärnmaterial som erhölls vid denna reaktor användes i bomben som släpptes över Nagasaki den 9 augusti 1945 [76] . Den konstruerade reaktorn stängdes i februari 1968 och placerades[ förtydliga ] i ökenregionen i delstaten Washington , nära staden Richland [77] .

Under Manhattan-projektet vid Hanford-komplexet (bildades 1943 för produktion av plutonium och stängdes 1988 tillsammans med slutet av produktionen [78] ), skapades många anläggningar för produktion, lagring, bearbetning och användning av kärnmaterial. Dessa gravplatser innehåller cirka 205 kg plutoniumisotoper ( 239 Pu- 241 Pu) [79] . Flera anläggningar bildades för att lagra nio kärnreaktorer som producerade det kemiska elementet, många sidobyggnader som förorenade miljön. Andra anläggningar har skapats för att separera plutonium och uran från föroreningar med kemiska medel. Vid stängningen av detta komplex (från och med 2009) kasserades mer än 20 ton plutonium i säkra former (för att förhindra kärnklyvning) [78] .

Under 2004 grävde utgrävningar upp begravningar på platsen för Hanford Complex . Bland dem hittades plutonium av vapenkvalitet , som fanns i ett glaskärl. Detta prov av plutonium av vapenkvalitet visade sig vara den längsta livslängden och undersöktes av Pacific National Laboratory . Resultaten visade att detta prov skapades vid X-10 grafitreaktorn 1944 [80] [81] [82] [83] .

En av deltagarna i projektet ( Alan May ) var involverad i den hemliga överföringen av ritningar på principerna för konstruktion av uran- och plutoniumbomber, samt prover av uran-235 och plutonium-239 [61] .

Trinity and Fat Man

Det första kärnvapenprovet kallat Trinity, utfört den 16 juli 1945, nära Alamogordo , New Mexico , använde plutonium som kärnladdning [57] [84] [85] . The Thing (explosiv anordning) använde konventionella linser [~5] för att komprimera plutonium till en kritisk storlek och densitet. Denna enhet skapades för att testa en ny typ av kärnvapenbomb "Fat Man" baserad på plutonium [86] . Samtidigt började neutroner strömma från Hedgehog för en kärnreaktion. Apparaten tillverkades av polonium och beryllium [36] ; denna källa användes i den första generationen av kärnvapenbomber [87] , eftersom denna sammansättning vid den tiden ansågs vara den enda källan till neutroner [32] [~ 6] . All denna sammansättning gjorde det möjligt att uppnå en kraftfull kärnvapenexplosion . Den totala massan av bomben som användes i kärnvapenprovet i Trinity var 6 ton, även om bombkärnan endast innehöll 6,2 kg plutonium [88] , och den uppskattade höjden för explosionen ovanför staden var 225-500 m [89] . Ungefär 20 % av plutoniumet som användes i denna bomb var 20 000 ton TNT [90] .

Fat Man -bomben släpptes på Nagasaki den 9 augusti 1945. Explosionen dödade omedelbart 70 000 människor och skadade ytterligare 100 000 [36] . Den hade en liknande mekanism: en kärna gjord av plutonium placerades i ett sfäriskt aluminiumskal, som var fodrat med kemiska sprängämnen. Under detonationen av granaten komprimerades plutoniumladdningen från alla sidor och dess densitet växte ur den kritiska, varefter en kärnkedjereaktion började [91] . Malysh , som släpptes på Hiroshima tre dagar tidigare, använde uran-235 , men inte plutonium. Japan undertecknade ett överlämnandeavtal den 15 augusti. Efter dessa fall publicerades ett meddelande i media om användningen av ett nytt kemiskt radioaktivt grundämne - plutonium.

Kalla kriget

Stora mängder plutonium producerades under det kalla kriget av USA och Sovjetunionen . USA-reaktorer belägna vid Savannah River Site ( North Carolina ) och Hanford producerade 103 ton plutonium under kriget [92] , medan Sovjetunionen producerade 170 ton plutonium av vapenkvalitet [93] . Idag produceras cirka 20 ton plutonium i kärnkraft som en biprodukt av kärnreaktioner [94] . För varje 1000 ton plutonium i lager finns det 200 ton plutonium som utvinns från kärnreaktorer [36] . För 2007 uppskattade SIIM världens plutonium till 500 ton, vilket är ungefär lika uppdelat på vapen och energibehov [95] .

Omedelbart efter det kalla krigets slut alla kärnkraftslager spridningsproblem Till exempel i USA smältes tvåtonsblock från plutonium utvunnet från kärnvapen, där grundämnet är i form av inert plutonium(IV)oxid [36] . Dessa block är glaserade med borosilikatglas med en blandning av zirkonium och gadolinium [~ 7] . Sedan täcktes dessa block med rostfritt stål och grävdes ner på ett djup av 4 km [36] . USA:s lokala och statliga regeringar har förhindrat dumpningen av i YuccaI mars 2010 beslutade de amerikanska myndigheterna att återkalla licensen för rätten att lagra kärnavfall. Barack Obama föreslog en översyn av avfallslagringspolicyn och gav rekommendationer för utveckling av nya effektiva metoder för hantering av använt kärnbränsle och avfall [96] .

Medicinska experiment

Under andra världskriget och efter det genomförde forskare experiment på djur och människor och injicerade intravenösa doser av plutonium [97] . Djurstudier har visat att några milligram plutonium per kilo vävnad är en dödlig dos [98] . "Standarddosen" var 5 mikrogram plutonium [97] , och 1945 reducerades denna siffra till 1 mikrogram på grund av att plutonium tenderar att ansamlas i ben och därför är farligare än radium [98] .

Arton mänskliga tester av plutonium genomfördes utan testpersonernas förhandsgodkännande för att ta reda på var och hur plutonium koncentreras i människokroppen och för att utveckla standarder för säker hantering av det. De första platserna där experiment utfördes som en del av Manhattan-projektet var: Hanford , Berkeley , Los Alamos , Chicago , Oak Ridge , Rochester [97] .

Egenskaper

Fysiska egenskaper

Plutonium, som de flesta metaller, har en ljus silverfärgad färg, som liknar nickel eller järn [1] , men oxiderar i luften , ändrar sin färg först till brons , sedan till den blå färgen av en härdad metall, och förvandlas sedan till en matt svart eller grön färg på grund av bildandet av en lös oxidbeläggning [99] . Det finns också rapporter om bildandet av en gul och olivfärgad oxidfilm [100] [101] . Vid rumstemperatur är plutonium i α-form - detta är den vanligaste allotropiska modifieringen för plutonium . Denna struktur är ungefär lika hård som grått gjutjärn , såvida den inte är legerad med andra metaller för att ge legeringen duktilitet och mjukhet. Till skillnad från de flesta metaller är den inte en bra ledare av värme och elektricitet [100] .

Plutonium har en onormalt låg smältpunkt för metaller (cirka 640 °C) [102] och en ovanligt hög kokpunkt (3235 °C) [1] [~ 9] . Bly är en lättare metall än plutonium [103] ungefär två gånger (skillnaden i densitet är 19,86 − 11,34 ≈ 8,52 g/cm³) [11] .

Några fysiska egenskaper hos plutonium [1]

Atomradier av olika modifikationer av plutonium vid 298 K och vid temperaturer för deras existens

Fas	α	β	γ	δ	δ'	ε
T , K	298	366	508	593	738	763
Atomradie, nm	0,158	0,160	0,1601	0,1640	0,1638	0,1622
Radie vid 298 K, nm	0,158	0,159	0,1589	0,1644	0,1644	0,1594

Effektiv termisk neutroninfångningstvärsnitt för vissa plutoniumisotoper

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

Elektrisk resistivitet för olika faser av plutonium och deras temperaturkoefficient för elektriskt motstånd

Fas	T, K	ρ, μOhm m	a10-3 , 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) och -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 absoluta termiska elektromotoriska kraftkoefficienten för plutonium e som en funktion av temperatur och modifiering

Fas	T, K	medelvärde 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 andra metaller ökar korrosion av plutonium med ökande luftfuktighet . Vissa studier hävdar att våt argon kan vara ett mer frätande element än syre ; detta beror på att argon inte reagerar med plutonium, och som ett resultat börjar plutonium spricka [104] [~10] .

Alfasönderfall, som åtföljs av utsläpp av heliumkärnor , är den vanligaste typen av radioaktivt sönderfall av plutoniumisotoper [105] . Värmen som produceras av kärnornas sönderfall och deras utsläpp av alfapartiklar gör plutonium varmt vid beröring [50] [106] .

Som ni vet kännetecknar elektriskt motstånd ett materials förmåga att leda elektrisk ström . Den specifika resistansen för plutonium vid rumstemperatur är mycket hög för en metall, och denna egenskap kommer att öka med sjunkande temperatur, vilket inte är karakteristiskt för metaller [57] . Denna trend fortsätter upp till 100 K [102] ; under detta märke kommer det elektriska motståndet att minska [57] . Med en minskning av märket till 20 K börjar motståndet att öka på grund av metallens strålningsaktivitet, och denna egenskap kommer att bero på metallens isotopsammansättning [57] .

Plutonium har den högsta elektriska resistiviteten bland alla studerade aktinider (för tillfället), vilket är 150 μΩ cm (vid +22 °C) [67] . Dess hårdhet är 261 kg/mm³ (för α-Pu) [10] .

På grund av det faktum att plutonium är radioaktivt genomgår det förändringar i sitt kristallgitter över tiden [107] . Plutonium genomgår en slags glödgning också på grund av självbestrålning på grund av temperaturhöjningen över 100 K.

Till skillnad från de flesta material ökar densiteten av plutonium med 2,5 % när det värms upp till sin smältpunkt , medan vanliga metaller minskar i densitet med ökande temperatur [57] . Närmare smältpunkten har flytande plutonium en mycket hög ytspänning och den högsta viskositeten bland andra metaller [102] [107] . Ett karakteristiskt drag hos plutonium är dess minskning i volym i temperaturintervallet från 310 till 480 °C, till skillnad från andra metaller [58] .

Allotropa modifieringar

Plutonium har sju allotropa modifikationer . Sex av dem (se figuren ovan) existerar vid normalt tryck, och den sjunde - endast vid hög temperatur och ett visst tryckområde [12] . Dessa allotroper, som skiljer sig åt i sina strukturella egenskaper och densitetsindex, har mycket liknande inre energivärden . Denna egenskap gör plutonium mycket känsligt för fluktuationer i temperatur och tryck, och leder till en abrupt förändring i dess struktur [107] . Densitetsindexet för alla allotropa modifieringar av plutonium varierar från 15,9 g/cm³ till 19,86 g/cm³ [94] [~ 11] . Närvaron av många allotropa modifieringar i plutonium gör det till en svår metall att bearbeta och rulla ut [1] , eftersom den genomgår fasövergångar. Orsakerna till förekomsten av så olika allotropa modifieringar i plutonium är inte helt klara.

Egenskaper hos kristallgitter av plutonium [13] [108] [109]
Fas	Bild	Stabilitetsområde, °C	Symmetri och rymdgrupp	Gitterparametrar, Å				Antal atomer i en enhetscell	Röntgendensitet , g /cm³	Övergångstemperatur, °C	ΔH - övergång , J/mol
Fas	Bild	Stabilitetsområde, °C	Symmetri och rymdgrupp	a	b	c	β	Antal atomer i en enhetscell	Röntgendensitet , g /cm³	Övergångstemperatur, °C	ΔH - övergång , J/mol
α		Under 122	PM , P2 1 / m	Vid 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	Vid 100°C				34	17.7	a→P 122±4	3430
β	—	122-207	OTsM , 12/ m	9,284	10,463	7,859	93,13°	34	17.7	a→P 122±4	3430
γ		207-315	GCO , F ddd	Vid 235°C				åtta	17.14	β→y 207±5	565
γ		207-315	GCO , F ddd	3,159	5,768	10,162	—	åtta	17.14	β→y 207±5	565
δ		315-457	FCC , F m 3 m	Vid 320°C				fyra	15,92	y→5 315±3	586
δ		315-457	FCC , F m 3 m	4,6371	—	—	—	fyra	15,92	y→5 315±3	586
δ'		457-479	OKT , 14/ mmm	Vid 465°C				2	16	5→5' 457±2	84
δ'		457-479	OKT , 14/ mmm	3,34	—	4,44	—	2	16	5→5' 457±2	84
ε		479-640	BCC , jag är 3 m	Vid 490°C				2	16.51	δ'→ε 479±4	1841
ε		479-640	BCC , jag är 3 m	3,634	—	—	—	2	16.51	δ'→ε 479±4	1841

De tre första kristallmodifikationerna - α-, β- och γ-Pu - har en komplex kristallstruktur med fyra uttalade kovalenta bindningar . Andra - δ-, δ'- och ε-Pu - högre temperaturmodifieringar kännetecknas av en enklare struktur [110] .

Alfaformen existerar vid rumstemperatur som odopat och rå plutonium. Det har liknande egenskaper som gjutjärn , men det tenderar att förvandlas till ett segt material och bilda en formbar β-form vid högre temperaturområden [57] . Alfaformen av plutonium har en lågsymmetrisk monoklin struktur (kristallstrukturen av faserna som finns vid rumstemperatur är lågsymmetrisk, vilket är mer typiskt för mineraler än för metaller ), därför blir det tydligt att det är en stark och dåligt ledande modifiering [12] . I denna form är plutonium mycket skört, men har den högsta densiteten av alla allotropa modifieringar [111] . Plutoniumets faser kännetecknas av en kraftig förändring i mekaniska egenskaper, från en helt spröd metall till en seg metall [102] .

Plutonium i δ-form finns vanligtvis vid temperaturer mellan 310 °C och 452 °C, men kan vara stabilt vid rumstemperatur om det är dopat med gallium , aluminium eller cerium . En legering av plutonium med små mängder av en eller flera av dessa metaller kan användas vid svetsning [57] . Deltaformen har mer[ vad? ] uttalade egenskaper hos metallen, och när det gäller styrka och formbarhet är jämförbar med aluminium.

I kärnvapen används en sfärisk stötvåg bildad av explosiva linser, för vars samtidiga detonation detonationsledningar används, för att likformigt komprimera en ihålig plutoniumkärna, vars huvudsakliga egenskap är en kraftig ökning av plutoniumdensiteten, p.g.a. till övergången till en annan allotrop form. Dessa åtgärder kommer att göra det möjligt att nå den kritiska massan av plutonium [112] .

Plutonium i epsilonfasen uppvisar ett anomalt högt atomärt självdiffusionsindex[107] .

Plutonium börjar minska i volym när det passerar in i δ- och δ'-faserna, vilket förklaras av den negativa termiska expansionskoefficienten [102] .

Föreningar och kemiska egenskaper

Aktinider har liknande kemiska egenskaper. De två första aktiniderna och aktiniumet har de minsta oxidationstillstånden (värdeintervall från 3 till 5), sedan ökar dessa värden och når sin topp för plutonium och neptunium , sedan, efter americium , minskar detta antal igen. Denna egenskap kan förklaras av komplexiteten i beteendet hos elektroner i grundämnenas kärnor . 1944 lade Glenn Seaborg fram aktinoidkontraktionshypotesen , som antar en gradvis minskning av radierna för aktinidjoner (detsamma gäller för lantanider ). Innan dess nominering tilldelades de första aktiniderna ( thorium , protactinium och uran ) till element i den 4 :e , 5 :e och 6 :e gruppen [67] [113] .

Plutonium är en reaktiv metall [100] . 1967 slog sovjetiska forskare fast att det högsta oxidationstillståndet för neptunium och plutonium inte är 6, utan 7 [114] . För att göra detta var forskare tvungna att oxidera PuO 2 2+ med ozon i en alkalisk miljö [7] . Plutonium uppvisar fyra oxidationstillstånd i vattenlösningar och ett mycket sällsynt [94] :

Pu III , som Pu 3+ (ljuslila),
Pu IV , som Pu 4+ (choklad),
Pu V , som PuO 2 + (ljus) [~ 12] ,
Pu VI , som PuO 2 2+ (ljus orange),
Pu VII , som PuO 5 3− (grön) - heptavalenta joner är också närvarande .

Färgerna på plutoniumvattenlösningar beror på graden av oxidation och sura salter [115] . I dem kan plutonium vara i flera oxidationstillstånd samtidigt, vilket förklaras av närheten till dess redoxpotentialer [116] , vilket i sin tur förklaras av närvaron av 5 f elektroner , som är belägna i de lokaliserade och delokaliserade zon av elektronorbitalen [117] . Vid pH 5-8 dominerar fyrvärt plutonium [116] , vilket är det mest stabila bland andra valenser (oxidationstillstånd) [4] .

Metalliskt plutonium erhålls genom att reagera dess tetrafluorid med barium , kalcium eller litium vid en temperatur av 1200 °C [118] :

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

Det reagerar med syror , syre och deras ångor, men inte med alkalier [57] (i vars lösningar det inte löses märkbart [7] , som de flesta aktinider [67] ). Det löser sig snabbt i väteklorid , vätejodid , vätebromid , 72% perklorsyra , 85% fosforsyra , koncentrerad CCl 3 COOH , sulfaminsyra och kokande koncentrerad salpetersyra [100] . Plutonium är inert mot koncentrerade svavel- och ättiksyror ; det löser sig långsamt i deras lösningar, det vill säga det reagerar och bildar motsvarande salter [10] . Vid en temperatur på 135°C kommer metallen att självantända på grund av reaktionen med syre, och om den placeras i en atmosfär av koltetraklorid kommer den att explodera [36] .

Reaktivitet av plutonium i lösningar [13]
Lösning	Reaktivitet
Vatten	Reagerar mycket långsamt vid rumstemperatur, inte mycket snabbare vid kokpunkten; H2 och svartpulver av Pu(O)H bildas
NaCl (aq.)	Ger H 2 och svart Pu(O)H-pulver
HNO3 _	Reagerar inte vid någon koncentration på grund av passivering; i närvaro av 0,005 M HF löser kokande koncentrerad syra plutonium relativt snabbt
HCl , HBr	Löser sig mycket snabbt i koncentrerade och måttligt utspädda syror
HF	Reagerar väldigt långsamt. Briketter som erhålls genom att pressa spån av plutoniummetall löses ofta snabbt och fullständigt med bildning av olöslig PuF 3 [119]
72 % HClO4	snabb upplösning
H2SO4 _ _ _	Den koncentrerade syran bildar en skyddande beläggning på metallen, som stoppar den långsamma reaktionen som har börjat. Måttligt utspädd reagerar långsamt med metall; metallprover som innehåller föroreningar kan lösas helt i 5N. syra
85 % H3PO4 _ _	Svarar relativt snabbt
Ättiksyra	Interagerar inte med isättika, även varm; reagerar långsamt med utspädd syra
Triklorättiksyra	Löser sig snabbt i koncentrerad syra; reagerar långsammare med utspädd
Trifluorättiksyra	Löser sig långsamt i koncentrerad syra; ofta bildas en rest av olöst oxid [120]
Sulfaminsyra	Det löser sig ganska snabbt i 1,7 M syra, och temperaturen måste vara under 40 ° C för att undvika nedbrytning av syran. En liten mängd potentiellt pyrofor rester kvarstår; i närvaro av HNO 3 är mängden fällning större [121]

I fuktigt syre oxiderar metallen snabbt för att bilda oxider och hydrider . Metalliskt plutonium reagerar med de flesta gaser vid förhöjda temperaturer [100] . Om metallen utsätts för små mängder fuktig luft tillräckligt länge bildas plutoniumdioxid på dess yta . Dessutom kan dess dihydrid också bildas , men endast med syrebrist [57] . Plutoniumjoner i alla oxidationstillstånd är benägna för hydrolys och komplexbildning [58] . Förmågan att bilda komplexa föreningar ökar i serien Pu 5+ < Pu 6+ < Pu 3+ < Pu 4+ [5] .

Vid rumstemperatur är en ny del av plutonium silverfärgad, som sedan mattas till grått [50] . Genom att göra ytan på metallen passiverad blir den pyrofor , d.v.s. kapabel till spontan förbränning, så plutoniummetall bearbetas vanligtvis i en inert atmosfär av argon eller kväve . Den smälta metallen måste förvaras under vakuum eller i en inert gasatmosfär för att undvika reaktion med syre [57] .

Plutonium reagerar reversibelt med rent väte för att bilda plutoniumhydrid vid temperaturer på 25-50°C [10] [107] . Dessutom reagerar den lätt med syre och bildar plutoniummonoxid och dioxid , såväl som oxider (men inte bara dem, se avsnitt nedan) med varierande sammansättning ( berthollider ). Oxider expanderar plutonium med 40 % av dess ursprungliga volym. Metalliskt plutonium reagerar kraftigt med vätehalogenider och halogener, i föreningar med vilka det vanligtvis uppvisar ett oxidationstillstånd på +3, men halogenider med sammansättningen PuF 4 och PuCl 4 är kända [10] [122] . När den reagerar med kol bildar den sin karbid (PuC) , med kväve - nitrid (vid 900 °C), med kisel -silicid (PuSi 2 ) [36] [94] . Karbid, nitrid, plutoniumdioxid har en smältpunkt på mer än 2000 °C och används därför som kärnbränsle [7] .

Deglar som används för att lagra plutonium måste motstå dess starka redoxegenskaper . Eldfasta metaller som tantal och volfram , tillsammans med de mer stabila oxiderna , borider , karbider , nitrider och silicider , kan också motstå egenskaperna hos plutonium. Smältning i en ljusbågsugn kan användas för att erhålla små mängder metall utan användning av deglar [57] .

Fyrvärt cerium används som en kemisk simulator för plutonium(IV) [123] .

Elektronisk struktur: 5 f - elektroner

Plutonium är ett grundämne där 5f- elektronerna är belägna vid gränsen mellan lokaliserade och delokaliserade elektroner , så det anses vara ett av de mest komplexa och svåraste grundämnena att studera [117] .

Det anomala beteendet hos plutonium beror på dess elektroniska struktur . Energiskillnaden mellan 6d och 5f elektroner är mycket liten. Dimensionerna på 5 f skalet är ganska tillräckliga för att de ska bilda ett atomnät med varandra; detta sker vid själva gränsen mellan lokaliserade och sammankopplade elektroner . Närheten till de elektroniska nivåerna leder till bildandet av en lågenergi elektronisk konfiguration, med ungefär samma energinivåer. Detta leder till bildandet av 5 f n 7 s 2 och 5 f n−1 7 s 2 6 d 1 elektronskal, vilket leder till komplexiteten i dess kemiska egenskaper. 5f- elektroner är involverade i bildandet av kovalenta bindningar och komplexa föreningar i plutonium [107] .

Att vara i naturen

Naturligt plutonium

Mindre mängder av minst två isotoper av plutonium ( 239 Pu och 244 Pu) har hittats i naturen [67] .

I uranmalmer, som ett resultat av neutroninfångning [~ 13] av uran-238 kärnor, bildas uran-239, som genomgår beta-sönderfall till neptunium - 239. Som ett resultat av följande β-sönderfall produceras naturligt plutonium-239. Följande kärnreaktion inträffar [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))

Enligt samma reaktion syntetiseras plutonium-239 i industriell skala (se isotoper och syntes ). Men plutonium bildas i naturen i sådana mikroskopiska mängder (det största förhållandet 239 Pu/ 238 U är 15⋅10 −12 ) att dess utvinning från uranmalmer inte är aktuellt [116] . I genomsnitt är innehållet av 239 Pu cirka 400 tusen gånger mindre än radium [15] . Således hittades små mängder plutonium-239 - en biljon del - i uranmalmer [57] i en naturlig kärnreaktor i Oklo , Gabon [124] . Förhållandet mellan plutonium och uran, som planeras att brytas 2013 vid Cigar Lake-gruvan cirka 2,4⋅10 till 44⋅10 −12 [125] .

Tack vare masspektrometriska mätningar i prekambrisk bastnaesit [126] konstaterades också närvaron av en annan isotop, plutonium-244. Den har den längsta halveringstiden bland plutoniumisotoper - cirka 80 miljoner år, men trots detta är dess innehåll mindre än plutonium-239, eftersom det inte bildas i naturliga reaktioner i jordskorpan, utan bara sönderfaller. Denna isotop är primordial, det vill säga den har överlevt till vår tid sedan tiderna före bildandet av solsystemet (4,567 miljarder år sedan). Under de senaste 57 halveringstiderna återstod endast en mycket liten del av det ursprungliga antalet 244 Pu-atomer, ungefär 6,5⋅10 −18 .

Eftersom den relativt långlivade isotopen plutonium-240 finns i sönderfallskedjan av primordialt plutonium-244, finns den också i naturen och uppstår efter alfa-sönderfallet av 244 Pu och två efterföljande beta-sönderfall av kortlivade mellanliggande kärnor. Emellertid är livslängden för 240 Pu 4 storleksordningar kortare än livslängden för moderkärnan, och därför är dess naturliga innehåll också cirka 104 gånger mindre än plutonium-244.

Mycket små mängder plutonium-238 bör finnas i uranmalmer [127] som en produkt av det mycket sällsynta dubbelbeta-sönderfallet av uran-238 som upptäcktes 1991 [128] .

Det finns alltså 4 naturliga isotoper av plutonium i jordskorpan: 238 Pu, 239 Pu, 240 Pu och 244 Pu, varav de tre första är radiogena och den fjärde är primordial. Emellertid observerades endast 239 Pu och 244 Pu experimentellt i naturen . Naturligt plutonium isolerades först 1948 från tjäruranmalm av GT Seaborg och M. Perlman [129] .

Konstgjort plutonium

Minimala mängder plutonium kan hypotetiskt hittas i människokroppen, med tanke på att det har gjorts cirka 550 kärnvapenprov som har genomförts på ett eller annat sätt med plutonium. De flesta av de undervattens- och luftburna kärnvapenproven stoppades tack vare kärnvapenförbudsavtalet , som undertecknades 1963 och ratificerades av Sovjetunionen , USA , Storbritannien och andra stater. Vissa stater har fortsatt kärnvapenprov.

Just för att plutonium-239 syntetiserades specifikt för kärnvapenprovning är det idag den vanligaste och mest använda syntetiserade nukliden av alla plutoniumisotoper [36] .

Isotoper

Upptäckten av plutoniumisotoper började 1940, när plutonium-238 erhölls . Det anses för närvarande vara en av de viktigaste nukliderna. Ett år senare upptäcktes den viktigaste nukliden, plutonium-239 [49] , som senare hittade sin tillämpning inom kärnkrafts- och rymdindustrin . Det kemiska elementet är en aktinid , en av dess isotoper, som nämns ovan, är i huvudtrion av klyvbara isotoper [43] ( uran-233 och uran-235 är de andra två) [130] . Liksom isotoper av alla aktinider är alla isotoper av plutonium radioaktiva [131] .

De viktigaste nukleära egenskaperna hos plutoniumnuklider listas i tabellen:

Nukleära egenskaper hos plutoniumisotoper [13] [132] [133] [134]
Massnummer	Halva livet	Förfallstyp	Huvudstrålning, MeV (utbyte, i %)	Hur man skaffar
228	1,1 s	a ≈ 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 timmar	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) Lägg till.236 93Np
237	45,4 dagar	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%)	Dotter242 96centimeter Dotter238 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	Dotter239 93Np Neutronfångning _
240	6,563⋅10 3 år 1,34⋅10 11 år	α SD	a 5,168 (72,8%) 5,123 (27,1%)	Multipel neutroninfångning
241	14,4 år	β − > 99 % α 2,41⋅10 −3 %	a 4,896 (83,2%) 4,853 (21,1%) β - 0,021 γ 0,149	Multipel neutroninfångning
242	3,76⋅10 5 år 6,8⋅10 10 år	α SD	a 4,901 (74%) 4,857 (26%)	Multipel neutroninfångning
243	4.956 timmar	β −	β - 0,58 y 0,084	Multipel neutroninfångning
244	8,26⋅10 7 år 6,6⋅10 10 år	α SD	a 4,589 (81%) 4,546 (19%)	Multipel neutroninfångning
245	10,5 timmar	β −	β - 1,28 y 0,327	244 94Pu(n,γ)
246	10,85 dagar	β −	β - 0,384 γ 0,224	245 94Pu(n,γ)

Av isotoper av plutonium är det för närvarande känt att 19 nuklider med massnummer 228-247 existerar [134] . Endast fyra av dem har hittat sin ansökan [15] . Isotopers egenskaper har några karakteristiska egenskaper som kan användas för att bedöma deras fortsatta studie - även isotoper har längre halveringstider än udda (dock gäller detta antagande bara dess mindre viktiga nuklider).

Det amerikanska energidepartementet delar in plutoniumblandningar i tre typer [135] :

plutonium av vapenkvalitet (innehållet av 240 Pu i 239 Pu är mindre än 7%)
bränsleplutonium (från 7 till 18 % 240 Pu) och
reaktorplutonium ( innehåll 240 Pu över 18%)

Termen "ultraprent plutonium" används för att beskriva en blandning av plutoniumisotoper som innehåller 2-3 procent 240 Pu [135] .

Endast två isotoper av detta element ( 239 Pu och 241 Pu) är mer kapabla till kärnklyvning än resten; dessutom är dessa de enda isotoper som genomgår kärnklyvning under inverkan av termiska neutroner [135] . Bland produkterna från explosionen av termonukleära bomber hittades också 247 Pu och 255 Pu [4] , vars halveringstider är oproportionerligt korta.

Isotoper och fusion

Ett 20 -tal isotoper av plutonium är kända, alla är radioaktiva. Den längsta livslängden av dessa är plutonium-244 , med en halveringstid på 80,8 miljoner år; plutonium-242 har en kortare halveringstid på 372 300 år; plutonium-239 - 24 110 år. Alla andra isotoper har en halveringstid på mindre än 7 tusen år. Detta element har 8 metastabila tillstånd , halveringstiden för dessa isomerer överstiger inte 1 s [105] .

Massantalet kända isotoper av grundämnet varierar från 228 till 247. De upplever alla en eller flera typer av radioaktivt sönderfall:

elektroninfångning (och, med tillräcklig energi, positron beta-sönderfall) för att bilda isotoper av neptunium;
beta minus sönderfall för att producera isotoper av americium ;
alfasönderfall för att producera isotoper av uran ;
spontan fission med bildandet av ett brett spektrum av dotterisotoper av grundämnen från den mellersta delen av det periodiska systemet, av vilka många är β − -aktiva.

Den huvudsakliga sönderfallskanalen för de lättaste isotoper av plutonium (från 228 till 231) är alfasönderfall, även om elektroninfångningskanalen också är öppen för dem. Den huvudsakliga sönderfallskanalen för lätta isotoper av plutonium (från 232 till och med 235) är elektroninfångning; alfasönderfall konkurrerar med det. Huvudkanalerna för radioaktivt sönderfall av isotoper med massatal mellan 236 och 244 (förutom 237 [136] , 241 [136] och 243) är alfasönderfall och (med mindre sannolikhet) spontan fission . Den huvudsakliga sönderfallskanalen för plutoniumisotoper med massatal större än 244 (liksom 243 Pu och 241 Pu) är beta-minus sönderfall till americiumisotoper ( 95 protoner). Plutonium-241 är en medlem av den "utdöda" radioaktiva neptunium-serien [50] [105] .

Beta-stabila (det vill säga upplever endast sönderfall med en förändring i massnummer) är isotoper med massnummer 236, 238, 239, 240, 242, 244.

Syntes av plutonium

Plutonium i industriell skala produceras på två sätt [135] :

bestrålning av uran (se reaktion nedan) som finns i kärnreaktorer;
bestrålning i reaktorer av transuranelement isolerade från använt bränsle.

Efter bestrålning separeras i båda fallen plutonium med kemiska medel från uran, transuranelement och klyvningsprodukter.

Plutonium-238

Plutonium-238, som används i radioisotopkraftgeneratorer , kan syntetiseras i laboratoriet i en utbytesreaktion (d, 2n) på uran-238:

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

I denna process kommer deuteronet in i kärnan av uran-238, vilket resulterar i bildandet av neptunium-238 och två neutroner. Därefter genomgår neptunium-238 beta-minus sönderfall till plutonium-238. Det var i denna reaktion som plutonium först erhölls ( 1941 , Seaborg). Det är dock inte ekonomiskt. Inom industrin erhålls plutonium-238 på två sätt:

separation från bestrålat kärnbränsle (blandat med andra plutoniumisotoper, vars separation är mycket dyr), så rent plutonium-238 produceras inte med denna metod
med användning av neutronbestrålning i neptunium-237- reaktorer .

Priset för ett kilo plutonium-238 är cirka 1 miljon US-dollar [137] .

Plutonium-239

Plutonium-239, en klyvbar isotop som används i kärnvapen och kärnkraft, syntetiseras industriellt [10] i kärnreaktorer (inklusive kraftverk som en biprodukt) med hjälp av följande reaktion som involverar urankärnor och neutroner med beta-minus-sönderfall och med deltagandet av isotoper av neptunium som en mellanliggande sönderfallsprodukt [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 som emitteras från klyvningen av uran-235 fångas upp av uran-238 för att bilda uran-239 ; sedan, genom en kedja av två β − -sönderfall, bildas neptunium-239 och sedan plutonium-239 [139] . Anställda i den hemliga brittiska gruppen Tube Alloys , som studerade plutonium under andra världskriget, förutspådde förekomsten av denna reaktion 1940.

Tunga isotoper av plutonium

Tyngre isotoper produceras i reaktorer från 239 Pu genom en kedja av successiva neutronfångningar, som var och en ökar nuklidens massnummer med en.

Egenskaper för vissa isotoper

Isotoper av plutonium genomgår radioaktivt sönderfall , vilket frigör termisk energi . Olika isotoper avger olika mycket värme. Värmeeffekt skrivs vanligtvis i termer av W/kg eller mW/kg. I de fall plutonium förekommer i stora mängder och det inte finns någon kylfläns kan värmeenergin smälta det plutoniumhaltiga materialet.

Alla isotoper av plutonium är kapabla till kärnklyvning (när de utsätts för en neutron ) [140] och avger γ-partiklar .

Värmeavgivning av plutoniumisotoper [141]
Isotop	Förfallstyp	Halveringstid (i år)	Värmeavledning (W/kg)	Spontana fissionsneutroner (1/( g s ) )	Kommentar
238 Pu	alfa i 234 U	87,74	560	2600	Mycket hög nedbrytningstemperatur. Även i små mängder kan leda till självuppvärmning. Används i RTG .
239 Pu	alfa vid 235 U	24100	1.9	0,022	Den huvudsakliga kärnkraftsprodukten.
240 Pu	alfa till 236 U , spontan fission	6560	6.8	910	Det är den huvudsakliga föroreningen i plutonium-239. En hög hastighet av spontan klyvning tillåter inte dess användning inom kärnkraftsindustrin.
241 Pu	beta vid 241 Am	14.4	4.2	0,049	Sönderfall till americium-241; dess ackumulering utgör ett hot mot de erhållna proverna.
242 Pu	alfa i 238 U	376 000	0,1	1700	—

Kritiska massor av vissa isotoper av aktinider
Nuklid	Kritisk massa, kg	Diameter cm	Källa
Uran-233	femton	elva	[142]
Uran-235	52	17	[142]
Neptunium-236	7	8.7	[143]
Neptunium-237	60	arton	[144]
Plutonium-238	9.04-10.07	9,5–9,9	[145]
Plutonium-239	tio	9.9	[142] [145]
Plutonium-240	40	femton	[142]
Plutonium-241	12	10.5	[146]
Plutonium-242	75-100	19-21	[146]

Plutonium-236 hittades i plutoniumfraktionen som erhölls från naturligt uran, vars radioemission visade ett α-partikelområde på 4,35 cm (motsvarande 5,75 MeV). Det visade sig att denna grupp hänvisade till isotopen 236 Pu, bildad på grund av reaktionen 235 U(α,3n) 236 Pu. Senare visade det sig att följande reaktioner är möjliga: 237 Np(a, p4n) 236 Pu; 237 Np(a,5n) 236 Am → ( EZ ) 236 Pu. För närvarande erhålls det på grund av interaktionen av en deuteron med en uran-235 kärna . Isotopen bildas på grund av α-emittern 240 96centimeter(T ½ 27 dagar) och β-emitter236 93Np(T ½ 22 timmar). Plutonium-236 är en alfasändare som kan spontan fission . Hastigheten för spontan fission är 5,8⋅10 7 delningar per 1 g/h, vilket motsvarar halveringstiden för denna process på 3,5⋅10 9 år [34] .

Plutonium-238 har en spontan fissionshastighet på 1,1⋅10 6 fissions/(s·kg), vilket är 2,6 gånger större än 240 Pu, och en mycket hög termisk effekt på 567 W/kg. Isotopen har mycket stark alfastrålning (när den utsätts för neutroner [50] ), som är 283 gånger starkare än 239 Pu, vilket gör den till en allvarligare neutronkälla i α → n -reaktionen . Innehållet av plutonium-238 överstiger sällan 1 % av den totala sammansättningen av plutonium, men neutronstrålning och uppvärmning gör det mycket obekvämt att hantera [147] . Dess specifika radioaktivitet är 17,1 Ci /g [148] .

Plutonium-239 har större spridnings- och absorptionstvärsnitt än uran , och ett större antal neutroner per klyvning, och en lägre kritisk massa [147] som är 10 kg i alfafasen [141] . Under kärnsönderfallet av plutonium-239, genom inverkan av neutroner på den, sönderfaller denna nuklid till två fragment (ungefär lika lättare atomer), vilket frigör cirka 200 MeV energi. Detta är ungefär 50 miljoner gånger mer energi som frigörs vid förbränning (C + O 2 → CO 2 ↑). "Brann" i en kärnreaktor frigör isotopen 2⋅10 7 kcal [15] . Pure 239 Pu har en genomsnittlig neutronemission från spontan fission på cirka 30 neutroner/s·kg (cirka 10 fissions per sekund per kilogram). Den termiska effekten är 1,92 W/kg (som jämförelse: den metaboliska värmen hos en vuxen är mindre än den termiska effekten), vilket gör den varm vid beröring. Den specifika aktiviteten är 61,5 mCi/g [147] .

Plutonium-240 är den huvudsakliga isotopen som förorenar vapen av klass 239 Pu. Nivån på dess innehåll är främst viktig på grund av hastigheten för spontan fission, som är 415 000 fissions/s·kg, men cirka 1⋅10 6 neutroner/(s·kg) emitteras, eftersom varje fission producerar cirka 2,2 neutroner, vilket cirka 30 000 gånger mer än 239 Pu. Plutonium-240 är mycket klyvbart , något bättre än 235 U. Den termiska effekten är större än för plutonium-239 vid 7,1 W/kg, vilket förvärrar problemet med överhettning. Den specifika aktiviteten är 227 mCi/g [147] .

Plutonium-241 har en låg neutronbakgrund och en måttlig termisk effekt och påverkar därför inte direkt användbarheten av plutonium (termisk effekt är 3,4 W/kg). Men med en halveringstid på 14 år förvandlas det till americium-241, som är dåligt klyvbart och har en hög termisk kraft, vilket försämrar kvaliteten på plutonium av vapenkvalitet. Således påverkar plutonium-241 åldrandet av plutonium av vapenkvalitet. Den specifika aktiviteten är 106 Ci/g [147] .

Neutronemissionsintensiteten för plutonium-242 är 840 000 klyvningar/(s·kg) (dubbelt så hög som 240 Pu), den är dåligt benägen för kärnklyvning. Vid en märkbar koncentration ökar den allvarligt den nödvändiga kritiska massan och neutronbakgrunden. Med en lång livslängd och ett litet fångstvärsnitt ackumuleras nukliden i det upparbetade reaktorbränslet. Den specifika aktiviteten är 4 mCi/g [147] .

Legeringar

Plutoniumlegeringar, eller intermetalliska föreningar, erhålls vanligtvis genom direkt interaktion mellan grundämnena i rätt förhållanden [13] . I de flesta fall används ljusbågsmältning för att erhålla en homogen substans ; ibland kan instabila legeringar erhållas genom spraydeponering [149] [150] eller genom kylning av smältor [151] .

δ Stabilisatorer [13]
Grupp	löst metall	Storleksskillnad, %	Den minsta mängd löst metall som krävs för att stabilisera 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

Dopad med aluminium , gallium eller järn är plutoniumlegeringar av industriell betydelse [1] .

Plutonium kan bilda legeringar och mellanliggande föreningar med de flesta metaller . Undantag är litium , natrium , kalium och rubidium från alkalimetallerna ; magnesium , kalcium , strontium och barium från alkaliska jordartsmetaller ; europium och ytterbium från REE [57] . Partiella undantag är eldfasta metaller : krom , molybden , niob , tantal och volfram , som är lösliga i flytande plutonium, men nästan olösliga eller svagt lösliga i fast plutonium [57] . Gallium , aluminium , americium , scandium och cerium kan stabilisera δ-plutonium vid rumstemperatur. Kisel , indium , zink och zirkonium kan bilda metastabil δ-plutonium (δ'-fas) vid snabb kylning. Stora mängder hafnium , holmium och tallium tillåter ibland att en del δ-plutonium förvaras vid rumstemperatur. Neptunium är det enda grundämnet som kan stabilisera α-plutonium vid höga temperaturer. Titan , hafnium och zirkonium stabiliserar strukturen av β-plutonium vid rumstemperatur vid snabb kylning [107] .

Plutoniumlegeringar kan tillverkas genom att tillsätta metall till smält plutonium. Om legeringsmetallen är ett tillräckligt starkt reduktionsmedel används i detta fall plutonium i form av oxider eller halogenider . δ-plutonium-gallium och plutonium-aluminiumlegeringar framställs genom att tillsätta plutonium(III)fluorid till smält gallium eller aluminium, vilket har den egenskapen att aluminium inte reagerar med högaktivt plutonium [152] .

Typer av legeringar

Plutonium-gallium är en legering som används för att stabilisera δ-fasen av plutonium, vilket undviker α-δ fasövergången [104] .
Plutonium-aluminium är en alternativ legering som i egenskaper liknar Pu-Ga-legeringen. Denna legering kan användas som en komponent i kärnbränsle [153] .
Plutonium-gallium-kobolt (PuGaCo 5 ) är en supraledande legering vid en temperatur på 18,5 K. Den ovanligt höga övergångstemperaturen kan tyda på att plutoniumbaserade ämnen representerar en ny klass av supraledare [117] [154] [14] .
Plutonium-zirkonium är en legering som ibland kan användas som kärnbränsle [155] .
Plutonium-cerium och plutonium-cerium-kobolt är legeringar som används som kärnbränsle [156] .
Plutonium-uran är en legering där plutoniumhalten är cirka 15-30 mol procent. Används i kärnreaktorer som drivs av snabba neutroner . Legeringen är pyrofor till sin natur, mycket känslig för korrosion när självantändningspunkten nås, eller kan sönderdelas när den utsätts för syre. Denna legering kräver legering med andra metaller. Tillsatsen av aluminium, kol eller koppar kommer inte att avsevärt förbättra legeringens egenskaper; tillsatsen av zirkonium eller järnlegeringar kommer att öka korrosionsbeständigheten hos denna legering, men efter flera månaders exponering för luft på den legerade legeringen går dessa egenskaper förlorade. Tillsatsen av titan och/eller zirkonium kommer att avsevärt öka smältpunkten för legeringen [157] .
Plutonium-uran-titan och plutonium-uranium-zirkonium är en legering, vars studie antydde att den användes som kärnbränsle. Att lägga till ett tredje element (titan och/eller zirkonium) till dessa legeringar kommer att förbättra korrosionsbeständigheten, minska risken för antändning, öka duktiliteten, bearbetbarheten, styrkan och termisk expansion . Plutonium-uran-molybdenlegeringen har den bästa motståndskraften mot korrosion, eftersom den bildar en oxidfilm på sin yta [157] .
En legering av torium-uran-plutonium har undersökts som bränsle för kärnreaktorer som arbetar på snabba neutroner [157] .

Försiktighetsåtgärder

Toxicitet

Plutonium har, beroende på isotopsammansättningen, hög och särskilt hög radiotoxicitet [158] . Dessa egenskaper uppträder som en konsekvens av α-strålning, eftersom det ofta är nödvändigt att arbeta med α-aktiva isotoper (till exempel 239 Pu ). Alfa-partiklar utgör en allvarlig fara om deras källa finns i den infekterade kroppen. På så sätt skadar de de omgivande vävnadselementen i kroppen. Även om plutonium kan sända ut γ-strålar och neutroner som kan penetrera kroppen utifrån, är deras nivåer för låga för att vara skadliga för hälsan. Olika plutoniumisotoper har olika toxicitet, till exempel är typiskt plutonium av reaktorkvalitet 8–10 gånger giftigare än rent 239 Pu, eftersom det domineras av 240 Pu-nuklider, vilket är en kraftfull källa till alfastrålning [34] .

Plutonium är det mest radiotoxiska grundämnet av alla aktinider [159] , men det anses inte på något sätt vara det farligaste grundämnet. Om vi tar den radiologiska toxiciteten för 238 U som en enhet, bildar samma indikator för plutonium och några andra element 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 ),

av vilket det följer att radium är nästan tusen gånger farligare än den giftigaste isotopen av plutonium, 239 Pu [34] [57] .

Vid inandning är plutonium cancerframkallande och kan orsaka lungcancer . Man bör dock komma ihåg att vid intag med mat är 14 C och 40 K mycket mer cancerframkallande. Men plutonium i sig är extremt giftigt , eftersom det tenderar att koncentreras i de hematopoetiska områdena av benen och kan orsaka sjukdom många år efter att det har intagits [34] .

Alfa-partiklar har en relativt låg penetreringsförmåga: för 239 Pu är intervallet för α-partiklar i luft 3,7 cm och i mjuk biologisk vävnad 43 μm. Tillsammans med hög total jonisering (1,47⋅10 7 par joner per en a-partikel), orsakar ett litet område ett signifikant värde på joniseringstätheten; och ju högre densitet är, desto högre effekt på kroppen. På grund av att α-strålning leder till irreversibla förändringar i skelett, lever, mjälte och njurar, klassificeras alla isotoper av grundämnet som grundämnen med särskilt hög radiotoxicitet (toxicitetsgrupp A). Dessa förändringar är svåra att diagnostisera; de dyker inte upp så snabbt att man kan konstatera att grundämnet finns i kroppen [34] . Trots sin låga penetreringskraft kunde plutonium-239 under experimentella förhållanden inducera kromosomala mutationer och mikrokärnor i växtceller vid kontakt med levande vävnad [160] . Plutonium-238 kunde i ett experiment på exponering för kinesiska hamsterceller öka frekvensen av kromosomavvikelser och systerkromatidbyten vid en dos av 0,5 rad (0,005 Gy) [161]

Plutonium är benäget att bilda aerosol [20] . Även om plutonium är en metall, är det mycket flyktigt [34] . Till exempel räcker det att bära sitt prov runt i rummet så att det tillåtna innehållet av elementet i luften överskrids. Därför, i andningsprocessen, tenderar den att tränga in i lungorna och bronkerna. Två typer av exponering är betydande: akut och kronisk förgiftning. Om exponeringsnivån är tillräckligt hög kan vävnaderna drabbas av akut förgiftning , och de toxiska effekterna visar sig mycket snabbt. Om exponeringsnivån är låg bildas en kumulativ cancerogen effekt [34] .

Den intagna mängden av grundämnet bestäms av sugkoefficienten, som är K = 1⋅10 −3 . För ett biologiskt relaterat element är koefficienten högre: K = 1⋅10 −2 , och absorptionskoefficienten ökar 10-100 gånger för barn jämfört med vuxna. Plutonium kan komma in i kroppen genom sår och skrubbsår, genom inandning eller förtäring. Men den farligaste vägen för inträde i kroppen är absorption från lungorna [34] .

Väl i lungorna lägger sig plutonium delvis på lungornas yta, passerar delvis in i blodet och sedan in i lymfkörtlarna och benmärgen. Cirka 60 % kommer in i benvävnaden, 30 % i levern och 10 % utsöndras naturligt. Mängden plutonium som intas beror på storleken på aerosolpartiklar och löslighet i blod [34] .

Plutonium absorberas mycket dåligt genom mag-tarmkanalen . Plutonium i fyrvärt tillstånd inom några dagar avsätts med 70-80% i den mänskliga levern och med 10-15% i benvävnad. När det väl intagits är elementet mindre giftigt än välkända gifter som cyanid eller stryknin . Förtäring av bara 0,5 g plutonium skulle leda till döden inom några dagar eller veckor på grund av akut bestrålning av matsmältningssystemet (för cyanid är detta värde 0,1 g). Inandning av 0,1 g plutonium i den optimala partikelstorleken för retention i lungorna kommer att leda till dödsfall på grund av lungödem inom 1–10 dagar. Inandning av 0,2 g kommer att leda till dödsfall av fibros på en månad. För mycket mindre värden som kommer in i kroppen finns det stor risk för en kronisk cancerogen effekt [34] .

Den mest troliga formen av plutoniumintag i kroppen är dess praktiskt taget vattenolösliga dioxid. Den används i kärnkraftverk som en källa till elektricitet [34] . Följaktligen har plutonium, på grund av sin oxids olöslighet, en lång halveringstid från kroppen [159] .

I naturen är plutonium oftast i fyrvärt tillstånd, vilket i sina kemiska egenskaper liknar järn (Fe 3+ . Om det kommer in i cirkulationssystemet , kommer det med största sannolikhet att börja koncentreras i vävnader som innehåller järn: benmärg , lever , mjälte Organism förväxlar plutonium med järn, därför tar transferrinproteinet plutonium istället för järn, vilket resulterar i att syreöverföringen i kroppen stoppar Mikrofager transporterar plutonium genom lymfkörtlarna ... Om 0,14 g placeras i en vuxens ben , då blir risken för nedsatt immunitet mycket hög, och genom Cancer kan utvecklas under flera år.34 Toxicitetsstudier av grundämnet visade att för en person som väger 70 kg är den dödliga dosen 0,22 g [159] .

Plutoniumet som har kommit in i kroppen avlägsnas från det under mycket lång tid - över 50 år kommer cirka 80% att avlägsnas från kroppen. Den biologiska halveringstiden från benvävnad är 80-100 år [34] . Det visar sig att dess koncentration i benen hos en levande person är nästan konstant [58] . Halveringstiden för eliminering från levern är 40 år. Det maximala säkra värdet av mängden plutonium i kroppen för 239 Pu är 0,047 μCi, vilket motsvarar 0,0075 g. Mjölk tar bort plutonium 2-10 gånger mer aktivt än vatten [34] .

Kritisk massa

Kritisk massa är den minsta massan av ett klyvbart material vid vilken en självuppehållande kärnklyvningsreaktion kan inträffa i det. Om massan av materia är under den kritiska massan, förloras för många neutroner som behövs för fissionsreaktionen, och kedjereaktionen fortsätter inte. Med en massa större än den kritiska kedjereaktionen kan accelereras som en lavin, vilket leder till en kärnvapenexplosion.

Den kritiska massan beror på storleken och formen på det klyvbara provet, eftersom de bestämmer läckaget av neutroner från provet genom dess yta. Ett sfäriskt prov har den minsta kritiska massan, eftersom dess yta är den minsta. Den kritiska massan för rent metalliskt sfäriskt plutonium-239 är 11 kg (diametern på en sådan boll är 10 cm), för rent uran-235 är 47 kg (kulans diameter är 17 cm) [162] . Neutronreflektorer och moderatorer som omger det klyvbara materialet kan avsevärt minska den kritiska massan [162] . Den kritiska massan beror också på provets kemiska sammansättning och dess densitet.

Självantändning

I fint dispergerat tillstånd uppvisar plutonium, som alla aktinider, pyrofora egenskaper [67] . I den fuktiga miljön av plutonium bildas hydrider av variabel sammansättning på dess yta; reagerar med syre, plutonium antänds även vid rumstemperatur. Som ett resultat av oxidation expanderar plutonium med 70 % och kan skada behållaren som innehåller det [163] . Plutoniums radioaktivitet är ett hinder för släckning. Magnesiumoxidsand är det mest effektiva släckningsmaterialet: det kyler plutoniumet och blockerar också åtkomsten av syre . Plutonium bör lagras antingen i en inert gasatmosfär [163] eller i närvaro av cirkulerande luft (med tanke på att 100 g plutonium-239 avger 0,2 W värme) [67] . Elementet har exceptionellt hög pyroforicitet när det värms upp till 470–520 °C [1] .

Separationsmetoder

En generaliserad idé om hur man separerar plutonium från föroreningar, prekursorelement och deras klyvningsprodukter består av tre steg. I det första steget demonteras de använda bränslepatronerna och beklädnaden som innehåller det använda plutoniumet och uranet avlägsnas med fysikaliska och kemiska medel. I det andra steget löses det utvunna kärnbränslet i salpetersyra. Det tredje och mest komplexa steget i att separera plutonium från andra aktinider och klyvningsprodukter använder en teknik som kallas "solvent process" (från engelskan - "solvent extraction"). Tributylfosfat används vanligtvis som extraktionsmedel i ett fotogenliknande lösningsmedel i Purex-processen . Som regel sker rening av plutonium och uran i flera steg för att uppnå den nödvändiga renheten hos grundämnena [135] . Ovanstående process skapades ursprungligen för att bearbeta kärnbränsle från reaktorer utformade för militära ändamål. Senare tillämpades denna teknik även på kraftreaktorer [13] .

Applikation

Plutoniummetall används i kärnvapen och fungerar som kärnbränsle. Plutoniumoxider används som energikälla för rymdteknik och används i bränslestavar [104] . Plutonium används i rymdfarkostbatterier [164] . Plutonium-239 kärnor är kapabla till en kärnkedjereaktion när de utsätts för neutroner , så denna isotop kan användas som en källa till atomenergi (energin som frigörs under klyvningen av 1 g av 239 Pu är ekvivalent med värmen som frigörs under förbränningen av 4000 kg kol ) [58] . Den mer frekventa användningen av plutonium-239 i kärnvapenbomber beror på att plutonium upptar en mindre volym i sfären (där bombkärnan är belägen), därför kan man vinna på bombens explosiva kraft på grund av denna egenskap . En plutoniumkärna under en kärnreaktion avger i genomsnitt cirka 2.895 neutroner jämfört med 2.452 neutroner för uran-235. Kostnaden för att producera plutonium är dock ungefär sex gånger så stor som för uran-235 [111] .

Isotoper av plutonium har funnit sin tillämpning i syntesen av transplutonium (efter plutonium) element [4] . Således användes plutonium-242 blandad oxid 2009 och bombardering med kalcium-48 joner 2010 av samma isotop för att producera flerovium [165] [166] [167] . Vid Oak Ridge National Laboratory används långvarig neutronbestrålning med 239 Pu för att producera244
96centimeter(i mängden 100 g),242 96centimeter,249 97bk,252
98jfroch253 99Es(i milligrammängder) och257 100fm(i mikrogram mängder). Med undantag för 239 Pu, producerades alla återstående transuranelement tidigare för forskningsändamål [67] . Tack vare neutronfångningen av isotoper av plutonium 1944, fick G. T. Seaborg och hans grupp den första isotopen av americium -241
95Am[116] (reaktion 239 Pu(2n, e) 241 Am) [36] . För att bekräfta att det bara finns 14 aktinider (i analogi med lantanider ) utfördes syntesen av rutherfordiumkärnor (på den tiden kurchatovium ) i Dubna 1966 under ledning av akademikern G. N. Flerov [168] [169] :

242
94Pu +22
10Ne→260 104RF+ 4n.

δ-stabiliserade plutoniumlegeringar används vid tillverkning av bränsleceller, eftersom de har bättre metallurgiska egenskaper jämfört med rent plutonium, som genomgår fasövergångar vid uppvärmning [13] .

"Ultrapure" plutonium (en blandning av plutoniumisotoper, vars innehåll inte överstiger 2-3% 240 Pu) används i US Navy kärnvapen och används på fartyg och ubåtar under bly kärnavskärmning , vilket minskar dosbelastningen på besättningen [170] .

Plutonium-238 och plutonium-239 är de mest syntetiserade isotoperna [50] .

Den första plutoniumbaserade kärnladdningen detonerades den 16 juli 1945 vid Alamogordo -testplatsen (testet fick kodnamnet " Trenity ").

Kärnvapen

Plutonium har använts mycket ofta i kärnvapenbomber . Bomben som släpptes 1945 på Nagasaki innehöll 6,2 kg plutonium. Explosionens kraft var 21 kiloton (explosionen visade sig vara 40 % mer än bombningen av Hiroshima ) [171] . I slutet av 1945 hade 60-80 tusen människor dött [172] . Efter 5 år kan den totala dödssiffran, inklusive dödsfall från cancer och andra långtidseffekter av explosionen, nå eller till och med överstiga 140 000 personer [171] .

Principen efter vilken en kärnvapenexplosion som involverade plutonium ägde rum var utformningen av en kärnvapenbomb. Bombens "kärna" bestod av en sfär fylld med plutonium-239, som, i ögonblicket för nedslaget med jorden, komprimerades till en miljon atmosfärer på grund av konstruktionen [111] och tack vare det explosiva ämnet som omger denna sfär [ 173] . Efter nedslaget expanderade kärnan i volym och densitet på tio mikrosekunder, medan den komprimerbara enheten gled genom det kritiska tillståndet på termiska neutroner och blev signifikant superkritisk på snabba neutroner , det vill säga en kärnkedjereaktion började med deltagande av neutroner och kärnor av elementet [174] . Man bör ta hänsyn till att bomben inte var tänkt att explodera i förtid. Detta är dock praktiskt taget omöjligt, eftersom för att komprimera en plutoniumkula med endast 1 cm på tio nanosekunder, krävs det att ämnet får en acceleration som är tiotals biljoner gånger större än accelerationen av fritt fall . Under den slutliga explosionen av en kärnvapenbomb stiger temperaturen till tiotals miljoner grader [111] . I vår tid räcker 8-9 kg av detta element för att skapa en fullfjädrad kärnladdning [175] .

Bara ett kilo plutonium-239 kan producera en explosion motsvarande 20 000 ton TNT [50] . Även 50 g av ett grundämne under klyvningen av alla kärnor kommer att producera en explosion som motsvarar detonationen av 1000 ton TNT [176] . Denna isotop är den enda lämpliga nukliden för användning i kärnvapen, eftersom närvaron av till och med 1% 240 Pu kommer att leda till produktionen av ett stort antal neutroner, vilket inte tillåter effektiv användning av ett kanonladdningssystem för en kärnvapenbomb . De återstående isotoperna betraktas endast på grund av deras skadliga effekter [147] .

Plutonium-240 kan finnas i en kärnvapenbomb i små mängder, men om den ökas uppstår en för tidig kedjereaktion. Denna isotop har en hög sannolikhet för spontan klyvning (cirka 440 klyvningar per sekund per gram; cirka 1000 neutroner per sekund per gram frigörs [177] ), vilket gör det omöjligt för en stor andel av dess innehåll i klyvbart material [74] .

Enligt TV-kanalen Al-Jazeera har Israel omkring 118 stridsspetsar med plutonium som radioaktivt ämne [178] . Man tror att Sydkorea har cirka 40 kg plutonium, tillräckligt för att producera 6 kärnvapen [179] . Enligt IAEA :s uppskattningar 2007 räckte plutonium producerat i Iran till två kärnstridsspetsar per år [180] . 2006 började Pakistan bygga en kärnreaktor som skulle producera cirka 200 kg radioaktivt material per år. När det gäller antalet kärnstridsspetsar skulle denna siffra vara ungefär 40-50 bomber [181] .

1999 undertecknades ett avtal mellan USA och Kazakstan om att stänga den industriella kärnreaktorn BN-350 i staden Aktau , som genererade elektricitet från plutonium [182] . Denna reaktor var den första pilot- snabba neutronreaktorn i världen och i Kazakstan ; längden på hans arbete var 27 år [183 ]

Fördrag om bortskaffande av plutonium med USA

Flera plutoniumavtal undertecknades mellan Ryssland och USA under 2000-talet. 2003, inom ramen för det rysk-amerikanska programmet för bearbetning av 68 ton (34 ton på varje sida) plutonium till MOX-bränsle fram till 2024, anslog USA 200 miljoner dollar för att bygga en anläggning i Seversk för sådana bearbetning av plutonium av vapenkvalitet [22] . 2007 undertecknade länder en plan för Ryssland att göra sig av med 34 ton plutonium skapat för ryska vapenprogram [175] [184] . 2010 undertecknades ett protokoll till ett avtal om bortskaffande av plutonium , vars mängd skulle räcka för att producera 17 000 kärnstridsspetsar [185] .

Den 3 oktober 2016 avbröt Ryssland avtalet med USA om eliminering av plutonium på grund av oförmågan att säkerställa uppfyllandet av skyldigheter från den amerikanska sidan. Plutonium Management and Disposition Agreement mellan de två länderna undertecknades den 29 augusti 2000 och ratificerades 2011 [186] [187] . Enligt överenskommelserna skulle plutonium av vapenkvalitet förädlas till oxidbränsle för användning i kärnreaktorer, varje sida åtog sig att göra sig av med 34 ton plutoniumlager, enligt de senaste uppskattningarna kan förstörelseprocessen börja 2018. Villkoren för återupptagandet av programmet indikerar många osannolika händelser [188] : Washingtons upphävande av alla antiryska sanktioner , ersättning för skador till följd av införandet av antiryska sanktioner och motsanktioner , minskning av USA:s militära närvaro i Nato-länder. Motsvarande dekret undertecknades den 3 oktober 2016 av Rysslands president Vladimir Putin [189] .

Kärnkraftsföroreningar

Under den period då kärnvapenprov började (1945-1963), baserade på plutonium, och när dess radioaktiva egenskaper precis började studeras, släpptes mer än 5 ton av grundämnet ut i atmosfären [159] . Sedan 1970-talet började andelen plutonium i den radioaktiva föroreningen av jordens atmosfär att öka [1] .

Plutonium kom in i Pacific Northwest främst genom kärnvapenprov. Det ökade innehållet i grundämnet förklaras av att USA genomförde kärnvapenprov på Marshallöarna på testplatsen i Stilla havet på 1950-talet. Den huvudsakliga kontamineringen från dessa tester inträffade 1960. Baserat på forskarnas bedömning ökar förekomsten av plutonium i Stilla havet jämfört med den allmänna distributionen av kärnmaterial på jorden [190] . Enligt vissa beräkningar är stråldosen som kommer från cesium-137 på Marshallöarnas atoller ungefär 95 %, och de återstående 5 är isotoper av strontium , americium och plutonium [191] .

Plutonium transporteras i havet genom fysikaliska och biogeokemiska processer. Uppehållstiden för plutonium i havets ytvatten är från 6 till 21 år, vilket vanligtvis är kortare än för cesium-137. Till skillnad från denna isotop är plutonium ett grundämne som delvis reagerar med miljön och bildar 1–10 % av olösliga föreningar från den totala massan som kommer in i miljön (för cesium är detta värde mindre än 0,1 %). Plutonium i havet faller till botten tillsammans med biogena partiklar, från vilka det reduceras till lösliga former genom mikrobiell nedbrytning. De vanligaste av dess isotoper i den marina miljön är plutonium-239 och plutonium-240 [190] .

I januari 1968 kraschade ett amerikanskt B-52-flygplan med fyra kärnvapen på is nära Thule , Grönland , som ett resultat av en misslyckad landning . Kollisionen orsakade en explosion och fragmentering av vapnet, vilket fick plutonium att falla ner på isflaket. Efter explosionen blåstes det översta lagret av förorenad snö bort, och som ett resultat bildades en spricka, genom vilken plutonium kom in i vattnet [192] . För att minska skadorna på naturen samlades cirka 1,9 miljarder liter snö och is in, som kunde ha utsatts för radioaktiv förorening. 2008 föreslogs det att en av de fyra anklagelserna aldrig hittades [193] , men det danska internationella institutet, i en rapport beställd av den danske utrikesministern Per Stig Møller , drog slutsatsen att det fanns överväldigande bevis för att ingen av de bomber kunde ha förblivit i fungerande skick, eller till och med mer eller mindre intakta, och påståendet om en förlorad bomb saknar saklig grund. Urankärnan i den andra etappen av en av bomberna är namngiven som det mest sannolika målet för undervattenssökningen [194] .

Det finns ett känt fall när den sovjetiska rymdfarkosten Kosmos-954 den 24 januari 1978 med en kärnkraftkälla ombord föll in i kanadensiskt territorium under en okontrollerad omloppsbana . Denna incident resulterade i utsläpp av 1 kg plutonium-238 i miljön över en yta på cirka 124 000 m² [195] [196] .

Utsläpp av plutonium i miljön är inte bara förknippat med olyckor orsakade av människor . Fall av plutoniumläckage är kända både från laboratorie- och fabriksförhållanden. Det förekom cirka 22 oavsiktliga läckor från laboratorier med uran-235 och plutonium-239. Under 1953-1978. olyckor resulterade i en förlust av 0,81 ( Mayak , 15 mars 1953) till 10,1 kg ( Tomsk , 13 december 1978) av 239 Pu. Incidenter på industriföretag ledde totalt till två människors död i staden Los Alamos (1945-08-21 och 1946-05-21) på grund av två olyckor och förlusten av 6,2 kg plutonium. I staden Sarov 1953 och 1963. cirka 8 och 17,35 kg föll utanför kärnreaktorn. En av dem ledde till förstörelsen av en kärnreaktor 1953 [197] .

Det finns ett känt fall av en olycka vid kärnkraftverket i Tjernobyl , som inträffade den 26 april 1986. Som ett resultat av förstörelsen av den fjärde kraftenheten släpptes 190 ton radioaktiva ämnen ut i miljön över ett område på cirka 2200 km². Åtta av de 140 ton radioaktivt bränsle från reaktorn hamnade i luften. Det förorenade området var 160 000 km² [198] . Betydande resurser mobiliserades för att eliminera konsekvenserna, mer än 600 tusen människor deltog i likvideringen av konsekvenserna av olyckan. Den totala aktiviteten av ämnen som släpptes ut i miljön, enligt olika uppskattningar, var upp till 14⋅10 18 Bq (eller 14 EBq), inklusive [199] :

1,8 EBq -131
53jag,
0,085 EBq —137
55Cs,
0,01 EBq —90
38Sr
0,003 EBq - isotoper av plutonium,
ädelgaser stod för ungefär hälften av den totala aktiviteten.

För närvarande får de flesta av invånarna i den förorenade zonen mindre än 1 m Sv per år utöver den naturliga bakgrunden [199] .

Strömkälla

Som ni vet används atomenergi för att omvandla till elektricitet genom att värma vatten , som, avdunstar och bildar överhettad ånga, roterar turbinbladen på elektriska generatorer . Fördelen med denna teknik är frånvaron av växthusgaser som har en skadlig effekt på miljön. Från och med 2009 genererade 438 kärnkraftverk runt om i världen cirka 371,9 GW el (eller 13,8 % av den totala elproduktionen) [200] . Kärnkraftsindustrins minus är dock kärnavfall , varav cirka 12 000 ton behandlas per år [~ 19] . Denna mängd förbrukat material är en ganska svår uppgift för NPP-anställda [201] . År 1982 uppskattades det att ~300 ton plutonium hade ackumulerats [202] .

Det gulbruna pulvret, som består av plutoniumdioxid , tål temperaturer upp till 1200 °C. Syntesen av föreningen sker genom nedbrytning av plutoniumtetrahydroxid eller tetranitrat i en syreatmosfär [ 2] :

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

Det resulterande chokladfärgade pulvret sintras och upphettas i en ström av vått väte upp till 1500 °C. I detta fall bildas tabletter med en densitet på 10,5–10,7 g/cm³, som kan användas som kärnbränsle [2] . Plutoniumdioxid är den mest stabila och inerta av plutoniumoxider och, genom uppvärmning till höga temperaturer, sönderfaller den till komponenter, och används därför vid bearbetning och lagring av plutonium, såväl som dess vidare användning som elektricitetskälla [203] . Ett kilo plutonium motsvarar ungefär 22 miljoner kWh värmeenergi [202] .

Plutonium-236 och plutonium-238 används för att tillverka atomelektriska batterier, vars livslängd når 5 år eller mer. De används i strömgeneratorer som stimulerar hjärtats arbete ( pacemaker ) [1] [204] . Från och med 2003 fanns det 50–100 personer i USA med en plutoniumpacemaker [205] . Användningen av plutonium-238 kan sträcka sig till kostymer för dykare och astronauter [206] [207] . Beryllium tillsammans med ovanstående isotop används som en källa för neutronstrålning [36] .

Rymdskepp

I Sovjetunionen tillverkades flera Topaz RTGs , som designades för att generera elektricitet till rymdfarkoster . Dessa enheter designades för att fungera med plutonium-238, som är en α-sändare. Efter Sovjetunionens kollaps köpte USA flera sådana enheter för att studera deras design och vidare användning i deras långsiktiga rymdprogram [208] .

En värdig ersättare för plutonium-238 skulle kunna kallas polonium-210 . Dess värmeavledning är 140 W/g, och bara ett gram kan värma upp till 500 °C. Men på grund av dess extremt korta halveringstid (140 dagar) för rymduppdrag, är användningen av denna isotop i rymdindustrin mycket begränsad [87] (till exempel användes den i varje Lunokhod- uppdrag , och fann också dess tillämpning i konstgjorda jordsatelliter [209] ).

Plutonium-238 2006 under lanseringen av New Horizons - sonden till Pluto fann dess användning som en kraftkälla för sonden [210] . Radioisotopgeneratorn innehöll 11 kg högren 238 Pu-dioxid, som producerade i genomsnitt 220 W elektricitet under hela resan (240 W i början av resan och 200 W i slutet) [211] [212] . Det uttrycktes oro för den misslyckade lanseringen av sonden (risken för misslyckande var 1:350), men den ägde ändå rum. Vid lanseringen uppnådde sonden en hastighet på 36 000 mph på grund av jordens gravitationskrafter . Under 2007, tack vare en gravitationshjälp runt Jupiter , ökade dess hastighet med ytterligare 9 tusen miles (totalt cirka 72 420 km/h eller 20,1 km/s), vilket gör det möjligt för den att närma sig minimiavståndet till Pluto den 14 juli 2015, och fortsätter sedan sin observation av Kuiperbältet [213] [214] [215] .

Sonderna från Galileo och Cassini var också utrustade med plutoniumbaserade kraftkällor [216] . Curiosity - rovern drivs av plutonium-238 [217] . Dess nedstigning till Mars yta ägde rum den 6 augusti 2012. Rovern använder en Multi - Mission Radioisotope Thermoelectric Generator [ som producerar 125 W elkraft och efter 14 år - cirka 100 W [218] . För driften av rover produceras 2,5 kWh energi på grund av sönderfallet av kärnor (solenergin blir 0,6 kWh) [219] . Plutonium-238 är den optimala energikällan och frigör 0,56 W g −1 . Användningen av denna isotop med blytellurid (PbTe), som används som ett termoelektriskt element, bildar en mycket kompakt och långvarig elektricitetskälla utan några rörliga delar av strukturen [67] , vilket gör det möjligt att inte öka dimensioner av rymdfarkoster.

För framtida NASA -uppdrag skapades projektet med Advanced Stirling radioisotopgenerator , som skulle vara 4 gånger effektivare än tidigare generationer av RTG. En konventionell RTG omvandlar 6 % av den termiska energin som frigörs till följd av sönderfall (8 kg 238 Pu genererar 4,4 kW värme, vilket ger enheten 300 W el), och en förbättrad version skulle öka denna siffra till 25 % (den samma 300 W el skulle genereras från 2 kg isotop). Rymdorganisationen initierade detta projekt på grund av en brist, i synnerhet, på plutonium-238 i världen [220] [221] .

På månen

Flera kilogram av 238 PuO 2 användes inte bara på Galileo, utan även på några av Apollo- uppdragen [67] . SNAP -27 ( Systems for Nuclear Auxiliary Power ) elkraftgenerator , vars termiska och elektriska effekt var 1480 W respektive 63,5 W, innehöll 3,735 kg plutonium-238 dioxid [222] . För att minska risken för en explosion eller andra möjliga olyckor användes beryllium som ett värmebeständigt, lätt och hållbart element [223] . SNAP-27 var den sista typen av generator som användes av NASA för rymduppdrag; tidigare typer (1, 7, 9, 11, 19, 21 och 23) använde andra elkällor [224] [225] [226] [227] (till exempel SNAP-19 Arkiverad 4 januari 2011 på Wayback Machine användes i Pioneer 10- [223] [228] ).

Under det passiva seismiska experimentet (PSEP) på månen i Apollo 11 - uppdraget användes två radioisotopvärmekällor med en effekt på 15 W, som innehöll 37,6 g plutoniumdioxid i form av mikrosfärer [13] . Generatorn användes på Apollo 12 -uppdragen (noterat att vara den första användningen av ett kärnkraftssystem på ett uppdrag till månen), 14 , 15 , 16 , 17 [229] . Den designades för att ge elektrisk kraft till vetenskaplig utrustning ( ALSEP ) installerad på rymdfarkoster [222] . Under Apollo 13 -uppdraget avvek månmodulen från sin bana, vilket fick den att brinna upp i atmosfärens täta lager . Den tidigare nämnda isotopen användes inuti SNAP-27, som är omgiven av korrosionsbeständiga material och kommer att hålla i ytterligare 870 år [230] [231] .

Den första kinesiska månrovern , Yutu , som sjösattes den 1 december 2013, använder plutonium för att ladda sina batterier under den långa natten [232] .

Det finns en möjlighet att använda plutonium av vapenkvalitet som en extra energikälla för rymdstationer som är planerade att landa på satellitpolen ( Luna-25 , Luna-27 ), eftersom det inte kommer att finnas tillräckligt med solljus för deras behov [233] [234] . Förmodligen bör lanseringarna av fordonen Luna-25 och Luna-27 ske under 2018 och 2019. respektive; en av deras uppgifter blir att studera jorden vid sydpolen [235] .

Uppfödningsreaktorer

För att få fram stora mängder plutonium byggs förädlareaktorer (" breeders ", från engelskan till avel -förökning), som tillåter produktion av betydande mängder plutonium [2] . Reaktorer kallas "uppfödare" eftersom det med deras hjälp är möjligt att få klyvbart material i en mängd som överstiger kostnaden för att erhålla [67] .

I USA började byggandet av de första reaktorerna av denna typ före 1950. I Sovjetunionen och Storbritannien började deras skapelse i början av 1950-talet. De första reaktorerna skapades dock för att studera de neutroniska egenskaperna hos reaktorer med ett hårt neutronspektrum. Därför skulle de första proverna inte visa på stora produktionskvantiteter, utan möjligheten att implementera tekniska lösningar som fastställdes i de första reaktorerna av denna typ (Clementine, EBR-1, BR-1, BR-2) [236] .

Skillnaden mellan uppfödningsreaktorer och konventionella kärnreaktorer är att neutroner inte modereras i dem, det vill säga det finns ingen neutronmoderator (till exempel grafit ). Snabba neutroner med en viss sannolikhet delar inte bara 235 U, utan också 238 U, och slår även ut ett större antal sekundära neutroner . Detta tillåter överskott av neutroner att reagera med 238U för att bilda uran-239, som sedan bildar plutonium-239 [208] . I sådana reaktorer är den centrala delen, innehållande plutoniumdioxid i utarmad urandioxid, omgiven av ett skal av ännu mer utarmad urandioxid -238 ( 238 UO 2 ), i vilket 239 Pu bildas. Genom att använda 238 U och 235 U tillsammans kan sådana reaktorer producera 50-60 gånger mer energi från naturligt uran, vilket gör det möjligt att använda reserverna av uranmalmer som är mest lämpade för bearbetning [67] . Reproduktionskvoten beräknas som förhållandet mellan producerat kärnbränsle och använt. Men att uppnå höga reproduktionshastigheter är inte en lätt uppgift. Bränslestavarna i dem måste kylas av något annat än vatten, vilket saktar ner neutroner (på snabba neutroner är reproduktionsfaktorn högre). Användningen av flytande natrium som ett kylelement har föreslagits. I förädlingsreaktorer används uran-235 anrikat med mer än 15 viktprocent för att uppnå den erforderliga neutronbestrålningen och ett förädlingsförhållande på cirka 1–1,2 [208] .

För närvarande är det mer ekonomiskt lönsamt att få uran från uranmalm anrikad med upp till 3 % uran-235 än att förädla uran till plutonium-239 med uran-235 anrikat med 15 % [208] . Enkelt uttryckt är fördelen med uppfödare förmågan i driftprocessen att inte bara producera elektricitet, utan också att använda uran-238, som är olämpligt som kärnbränsle [237] .

Branddetektorer

Plutonium-239 användes i stor utsträckning i kommersiellt tillgängliga RID-1 joniseringsdetektorer , vars funktion är baserad på effekten av att försvaga joniseringen av luftens mellanelektrodgap av rök [238] [239] . Dessa rökdetektorer installerades i stort antal i en mängd olika institutioner och organisationer, och ingår i lokalernas brandsäkerhetssystem. Rökdetektorn består av två joniseringskammare, funktion och kontroll. Varje kammare innehåller en ADI-källa för joniserande strålning som innehåller plutonium av reaktorkvalitet (huvudsakligen Pu-239). Funktionsprincipen är som följer: i joniseringskammaren, på grund av alfastrålningen av plutonium, minskar motståndet hos joniserad luft, luften från isolatorn förvandlas till en ledare. När spänning appliceras flyter en viss ström genom joniseringskamrarna. När du installerar en rökdetektor, genom att justera en av ADI-källorna (i arbetskammaren öppen mot utomhusluft), flyter samma ström som i den andra, kontrollkammaren (sluten). Om det uppstår en brand i rummet under drift och rök kommer in i arbetskammaren ändras strömmen i arbetskammaren jämfört med kontroll, detta bestäms av elektroniken och ett larm utlöses [240] .

Kostnaden för plutonium

Ett gram plutonium-238 (används i RTGs ) fram till 1971 kostade cirka tusen US-dollar [206] , på 2010-talet uppskattades kostnaden till 4 tusen [241] .

1992 gick USA med på att köpa 30 kg plutonium-238 från Ryssland för 6 miljoner dollar (200 000/kg); till slut levererades cirka 20 kg [220] .

Se även

Anteckningar

Kommentarer

↑ Attityd . Se avsnittet om att vara i naturen . ${\begin{smallmatrix}\mathrm {{\frac {^{239}Pu}{^{238}U}}\approx 15\cdot 10^{-12}} \end{smallmatrix}}$
↑ För att överväga ett nytt kemiskt grundämne som upptäckts var det nödvändigt att bevisa att det har nya egenskaper: både fysikaliska och kemiska. Antaganden om plutoniums egenskaper gjordes redan i maj 1940 av Lewis Turner
↑ Sedan den 24 augusti 2006, efter beslut av Internationella astronomiska unionen, är Pluto inte längre en planet i solsystemet.
↑ Enligt en källa sa Seaborg under en intervju: "De två bokstäverna Pl var det självklara valet för mig, men jag föreslog på skämt att elementet skulle vara Pu, eftersom barn ibland skriker "Pee-yoo!" när någon luktar illa. " Seaborg trodde att Pl skulle accepteras som beteckning för plutonium, men kommittén valde Pu David L Clark Reflections on the Legacy of a Legend: Glenn T. Seaborg, 1912-1999 . - Journal of Los Alamos Science , 2000. - Vol. 26 . - S. 56-61, 57 .
↑ Användningen av explosiva linser, som hade formen av en fotboll, inuti vilken det villkorligt fanns en plutoniumladdning, gjorde det möjligt att uppnå en ökning av explosionens kraft. Ju jämnare kärnladdningen komprimerades från alla håll, desto kraftigare var kärnvapenexplosionen.
↑ Enligt källan gör en mässingsampull, på vilken beryllium och polonium finns, med en diameter på 2 och en höjd av 4 cm, det möjligt att uppnå en uteffekt på 90 miljoner neutroner per sekund. V. V. Stanzo. Polonium (otillgänglig länk) . "Stuff" - wsyachina.com. Hämtad 7 januari 2011. Arkiverad från originalet 28 september 2011. (ryska)
↑ Kombinationen av gadolinium och zirkonium med syre (Gd 2 Zr 2 O 7 ) skapades på grund av att det låter dig behålla plutonium i 30 miljoner år.
↑ Plutoniumet ligger i påsen för att förhindra alfastrålning och eventuellt för värmeisolering.
↑ Kokpunkten för plutonium är fem gånger smältpunkten. Som jämförelse: för volfram är denna siffra 1,6 (smältpunkt 3422 ° C och kokpunkt 5555 ° C).
↑ Denna effekt beror på det faktum att syre, som reagerar med plutonium och bildar blandade oxider på ytan av plutonium, förhindrar korrosion av plutonium, åtminstone från utsidan. Argon reagerar inte med plutonium och förhindrar samtidigt de kemiska reaktionerna av plutonium; som ett resultat passiveras dess yta inte av någonting och utsätts för korrosion på grund av självuppvärmning.
↑ Svängningsamplituden för plutoniumdensitetsindikatorer är 4 g/cm³ (mer exakt: 3,94 g/cm³).
↑ PuO 2 + -jonen är instabil i vattenlösning och kan stå i oproportionerlig proportion till Pu 4+ och PuO 2 2+ ; Pu 4+ kan sedan oxidera från PuO 2+ till PuO 2 2+ , som är en Pu 3+ -jon . Sålunda kan vattenlösningar av Pu 3+ med tiden kombineras med syre för att bilda oxiden PuO 2 2+ Crooks, William J. Nuclear Criticality Safety Engineering Training Modul 10 - Criticality Safety in Material Processing Operations, Del 1 (otillgänglig länk) (2002). Hämtad 5 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (obestämd)
↑ Till exempel neutroner från kosmisk strålning , neutroner från spontan klyvning av uran-238 och från (α, n) reaktioner på lätta kärnor.
↑ Det antas att cerium har en valens på 3,6
↑ δ-fasen stabiliseras vid rumstemperatur genom att lösa 2 at.% Ga
↑ δ-fasen förblir vid rumstemperatur i ett metastabilt tillstånd om 1 at.% Ga löses upp och kyls snabbt
↑ Man bör komma ihåg att utvecklingen av den mest optimala designen av en kärnvapenbomb har utvecklats under åren.
↑ Prov.
↑ Denna siffra varierar dock mycket. Från denna mängd kan plutonium erhållas i hundratals gånger mindre mängder.
↑ De återstående isotoperna har extremt låga värmeavgivningshastigheter jämfört med 238 Pu och används därför inte som energikälla. Se tabellen i avsnittet om egenskaper för vissa isotoper .

Källor

↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Drits M. E. et al. Elements egenskaper . — Handbok. - M . : Metallurgi, 1985. - 672 sid. - 6500 exemplar.
↑ 1 2 3 4 5 Oorganisk kemi i tre volymer / Ed. Yu. D. Tretyakova. - M . : Publishing Center "Academy", 2007. - T. 3. - 400 sid. - (Kemi för övergångselement). - 3000 exemplar. — ISBN 5-7695-2533-9 .
↑ Plutonium . _ AmericanElements.com. Datum för åtkomst: 11 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 1 2 3 4 5 Plutonium - artikel från Physical Encyclopedia
↑ 1 2 3 Radioaktiva ämnen / Under det allmänna. ed. acad. USSR Academy of Medical Sciences Ilyina L.A. och andra - Ref. ed. - L . : "Kemi", 1990. - 464 sid. - (Skadliga kemikalier). - 35 150 exemplar. — ISBN 5-7245-0216-X .
↑ 1 2 Plutonium: det väsentliga . WebElements. Datum för åtkomst: 29 december 2010. Arkiverad från originalet den 7 januari 2011.
↑ 1 2 3 4 Med-Pol // Chemical Encyclopedia / Chapter. ed. I. L. Knunyants . - M . : Great Russian Encyclopedia, 1992. - T. 3. - S. 580. - 639 sid. — (Kemiskt uppslagsverk i 5 band ). — 50 000 exemplar. — ISBN 5-85270-039-8 .
↑ David R. Lide. Vapor Pressure // CRC-handbok för kemi och fysik: en färdig referensbok med kemiska och fysikaliska data . - 90:e upplagan. - Taylor och Francis, 2009. - S. 6-77. — 2828 sid. — ISBN 1420090844 , 9781420090840.
↑ Plutonium : kristallstruktur . Hämtad 25 augusti 2010. Arkiverad från originalet 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 av plutonium. - M . : "Nauka", 1965. - 447 sid. — (Analytisk kemi av grundämnen). - 3400 exemplar.
↑ 1 2 3 Plutonium (engelska) (otillgänglig länk) . Faktablad för människors hälsa . Argonne National Laboratory (augusti 2005). Hämtad 21 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ 1 2 3 Richard D. Baker. Plutonium: A Wartime Nightmare but a Metallurgist's Dream // Medförfattare: Hecker, Siegfried S.; Harbur, Delbert R. Los Alamos Vetenskap. - 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 / Per. från engelska. ed. J. Katz, G. Seaborg, L. Morss. - Moskva: "Mir", 1997. - T. 2. - 664 s. — (Aktiniders kemi). - 500 exemplar. — ISBN 5-03-001885-9 .
↑ 1 2 Plutonium . allmetals.ru Hämtad 26 november 2010. Arkiverad från originalet 13 augusti 2014. (ryska)
↑ 1 2 3 4 5 6 Plutonium // Silver-Nielsborium and beyond / Red.: Petryanov-Sokolov I.V. - 3rd ed. - M . : "Nauka", 1983. - T. 2. - 570 sid. — (Populärt bibliotek av kemiska grundämnen). — 50 000 exemplar.
↑ Transuranelement - Encyclopædia Britannica- artikel
↑ Edwin McMillan, Philip Hauge Abelson. Radioaktivt element 93 // Phys . Rev: artikel. - American Physical Society, 1940. - Iss. 57 , nr. 12 . - P. 1185-1186 . - doi : 10.1103/PhysRev.57.1185.2 .
↑ Gregory R. Choppin, Jan-Olov Liljenzin, Jan Rydberg. Radiokemi och kärnkemi . - 3:e uppl. - Butterworth-Heinemann, 2002. - 709 sid. — ISBN 0750674636 , 9780750674638.
↑ Glenn T. Seaborg. The Transuranium Elements (engelska) // 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. Utg.: I. L. Knunyants och andra - M . : "Sovjetuppslagsverket", 1965. - T. 4. - S. 90-92. — 1182 sid. - (Encyklopedier. Ordböcker. Uppslagsböcker). - 81 000 exemplar.
↑ Tuchkov, V. Sovjetisk bomb med amerikansk accent // Around the World: journal. - 2009. - 27 augusti.
↑ 1 2 Arkady Kruglov. Amerikanerna betalade för förstörelsen av plutonium // Tidningen Kommersant: artikel. - Tomsk: Kommersant, 2003. - Nummer. 2753 , nr 150 . (ryska)
↑ Avslöja aktinidernas hemligheter (eng.) (pdf) (länk ej tillgänglig) . Aktinider kan betyda kärnkemi 17. Lawrence Livermore National Laboratory (juni 2000). Hämtad 22 mars 2011. Arkiverad från originalet 13 augusti 2012.
↑ Kronologi för kärnvapenprovningar // Tester av kärnvapen och kärnvapenexplosioner för fredliga ändamål i Sovjetunionen (1949-1990) : Informationspublikation. : [ arch. 8 oktober 2010 ] / Ed. samling: I. A. Andryushin et al - Sarov: RFNC-VNIIEF, 1996. - S. 11-49. — 66 sid. - ISBN 5-85165-062-1 .
↑ Holden, Norman E. En kort historia av kärnkraftsdata och dess utvärdering . 51:a mötet för USDOE Cross Section Evaluation Working Group . Upton (NY): National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory (2001). Hämtad 11 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Fermi, Enrico Konstgjord radioaktivitet producerad av neutronbombardement: Nobelföreläsning . Kungliga Vetenskapsakademien (1938-12-12). Hämtad 11 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Darden, Lindley. Enrico Fermi: "Transuranium"-element, långsamma neutroner // The Nature of Scientific Inquiry . - College Park (MD): Institutionen för filosofi, University of Maryland, 1998.
↑ Kudryavtsev P.S. Kurs i fysikens historia . - M . : Utbildning, 1982. - S. 70. - 448 sid.
↑ Michael McClure. Den nya alkemin. The Search Went On... (eng.) // ChemMatters magazine: artikel. - American Chemical Society (ACS), oktober 2006. - S. 17 .
↑ Alexey Levin. Hassius är en långlever . Elements.Ru (19 december 2006). Datum för åtkomst: 27 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011. (ryska)
↑ Nobelpriset i kemi 1951 . NobelPrize.org (2 januari 2011). Tillträdesdatum: 2 januari 2011. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ 1 2 3 Boris E. Burakov, Michael I. Ojovan, William (Bill) E. Lee. Introduktion till aktiniderna // Kristallina material för aktinidimmobilisering . - World Scientific Publishing Company, Inc., 2010. - Vol. 1. - 197 sid. - ISBN 1848164181 , 9781848164185. Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Hämtad 30 december 2010. Arkiverad från originalet 28 december 2010. (obestämd)
↑ Edwin M. McMillan. Transuranelementen: tidig historia (eng.) (pdf). Nobelföreläsning (12 december 1951). Datum för åtkomst: 24 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 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 . - Handledning. - M . : MGU im. M.V. Lomonosov, 2009.
↑ 1 2 3 National Research Council (US). Underkommitté för kärn- och radiokemi. En genomgång av framgångarna och löftena av amerikansk transplutoniumforskning, 1940–1981 . - Nationella akademierna, 1982. - 83 sid.
↑ 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 (engelska) . - Oxford: Oxford University Press, 2003. - 538 s. - ISBN 0198503407 , 9780198503408.
↑ Wahl, professor som upptäckte plutonium; 89 (engelska) . Newsroom . Washington University i St. Louis (27 april 2006). Datum för åtkomst: 13 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Joseph W. Kennedy . Personalbiografier . Los Alamos National Laboratory. Datum för åtkomst: 13 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Glenn T. Seaborg. Plutoniumberättelsen . _ Lawrence Berkeley Laboratory, University of California. Hämtad 2 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Gerhart Friedlander, Alfred M. Holtzer, Demetrios G. Sarantites, Lee G. Sobotka, Samual I. Weissman. Arthur C. Wahl dödsbesked . Physics Today (11 juli 2006). Datum för åtkomst: 13 januari 2011. Arkiverad från originalet den 15 oktober 2008.
↑ Seaborg, GT The Transuranium Elements // Katz, JJ och Manning, WM (red) Natl Nucl. sv. Ser., Div IV, 14B: artikel. - New York: McGraw-Hill, 1949. - P. 1.2, 5 .
↑ Scott FA, Peekema RM Framsteg i kärnenergi. - 1:a uppl. - London: Pergamon Press, 1959. - S. 65.
↑ 1 2 Albert Stwertka. Plutonium // Guide to the Elements (engelska) . - Oxford: Oxford University Press, 1998. - ISBN 0-19-508083-1 .
↑ 1 2 3 4 Glenn T. Seaborg. Modern alkemi: utvalda tidningar av Glenn T. Seaborg . - World Scientific, 1994. - 696 sid.
↑ Grebenikov E. A., Ryabov Yu. A. Discovery of Pluto // Sökningar och upptäckter av planeter . - 2:a uppl., reviderad. och ytterligare - M . : "Nauka", 1984. - S. 156-162. — 224 sid. — 100 000 exemplar.
↑ Rincon, Paul Flickan som namngav en planet . BBC News (13 januari 2006). Hämtad 7 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Plutonium . _ Historia & Etymologi . Elementymologi & Elements Multidict. Tillträdesdatum: 14 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 1 2 PBS-bidragsgivare. Frontline intervju med Seaborg . frontlinjen . Public Broadcasting Service (1997). Hämtad 11 september 2010. Arkiverad från originalet 5 januari 2009.
↑ 1 2 Fakulteten av kemi, Moscow State University. Plutonium, Plutonium, Pu (94) . Upptäckten av elementen och ursprunget till deras namn . Moscow State University. Hämtad 9 november 2010. Arkiverad från originalet 8 oktober 2010. (ryska)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Heiserman, David L. Element 94: Plutonium // Utforska kemiska grundämnen och deras föreningar . - New York: TAB Books, 1992. - S. 337-340 . — ISBN 0-8306-3018-X .
↑ David L. Clark. Reflections on the Legacy of a Legend: Glenn T. Seaborg, 1912-1999 . - Journal of Los Alamos Science , 2000. - Vol. 26 . - S. 56-61, 57 .
↑ NPS-bidragsgivare. Rum 405, George Herbert Jones Laboratory . National Park Service. Hämtad 11 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Cunningham, B.B. och Werner, L.B. The Transuranium Elements , Ed. Överste: GT Seaborg, JJ Katz, W.M. Manning Natl Nucl. sv. Ser., Div IV, 14B: artikel. - New York: McGraw-Hill, 1949. - P. 1.8, 51 .
↑ Seaborg, GT Historia av Met Lab delar upp C1 // Rapport P-112: artikel. - 1942-1943. — Iss. 1 .
↑ Glenn T. Seaborg et al. The First Weghing of Plutonium (eng.) (pdf) vi. USA:s atomenergikommission. University of Chicago (10 september 1967). Datum för åtkomst: 13 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Thompsons process . University of California (16 oktober 2006). Datum för åtkomst: 16 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 William N. Gruvarbetare. 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 volymer] / kap. ed. A. M. Prokhorov . - 3:e uppl. - M . : Soviet Encyclopedia, 1969-1978.
↑ Historien om skapandet av den första i Sovjetunionen radiokemisk teknik för produktion av plutonium (pdf) (otillgänglig länk) . Radiuminstitutet. V. G. Khlopina. Tillträdesdatum: 2 januari 2011. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (ryska)
↑ Kovaleva, S. Plutonium i flickaktiga händer: skaparna av moderlandets "kärnvapensköld" arbetade utan försäkring och semester // Nezavisimaya Gazeta : artikel. - 14 oktober 1997. - S. 6 . (ryska)
↑ 1 2 Efimova, Maria MI5 upptäckte en sovjetisk spion bland Nobelpristagare . gzt.ru (26 augusti 2010). Tillträdesdatum: 22 oktober 2010. Arkiverad från originalet den 4 november 2012. (ryska)
↑ Pa, detta kräver åtgärder! (eng.) (pdf). Atomic Heritage Foundation. Datum för åtkomst: 24 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Vincent C. Jones. Manhattan, armén och atombomben / Medförfattare med Center of Military History (US Army). - Washington: Government Printing Office, 1985. - 680 sid. — ISBN 0160019397 , 9780160019395.
↑ LANL-bidragsgivare. Webbplatsval . _ LANL Historia . Los Alamos, New Mexico: Los Alamos National Laboratory. Hämtad 11 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Platsen för den första självförsörjande kärnreaktionen . National Historic Landmark sammanfattning listning . National Park Service. Datum för åtkomst: 24 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Hans A. Bethe. The German Uranium Project (engelska) // Physics Today : artikel . - Physics Today Online, juli 2000. - Iss. 53 , nr. 7 . - doi : 10.1063/1.1292473 . (inte tillgänglig länk)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Greenwood N. N., Earnshaw A. Elementernas kemi = elementens kemi / Per. från engelska. ed. räkna - Handledning. - M . : Binom. Kunskapslaboratoriet, 2008. - Vol. 2. - 607 sid. - (Den bästa utländska läroboken. I 2 band). - 2000 exemplar. - ISBN 978-5-94774-373-9 .
↑ CP-1 Goes Critical (eng.) (inte tillgänglig länk) . Manhattanprojektet. En interaktiv historia . USDOE. Office of History and Heritage Resources. Datum för åtkomst: 24 december 2010. Arkiverad från originalet den 29 september 2006.
↑ Slutlig reaktordesign och X-10 (engelska) (länk ej tillgänglig) . Manhattanprojektet. En interaktiv historia . USDOE. Office of History and Heritage Resources. Hämtad 1 januari 2011. Arkiverad från originalet 29 september 2006.
↑ ORNL Metals and Ceramics Division, History 1946-1996 (engelska) (pdf) (länk inte tillgänglig) . Oak Ridge National Laboratory (8 mars 1999). — 154 sidor. Hämtad 23 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ 1 2 X-10 (engelska) (länk ej tillgänglig) . The Tennessee Encyclopedia of History and Science (2002). Hämtad 23 december 2010. Arkiverad från originalet 30 september 2007.
↑ Oak Ridge National Laboratory . The Tennessee Encyclopedia of History and Science (2002). Datum för åtkomst: 24 december 2010. Arkiverad från originalet den 30 september 2007.
↑ Carey Sublette. Atomhistorisk tidslinje 1942-1944 . Washington (DC): Atomic Heritage Foundation. Datum för åtkomst: 11 september 2010. Arkiverad från originalet den 4 januari 2009.
↑ 1 2 F. G. Gosling. Elimination of Thin Man // The Manhattan Project: Att göra atombomben . - DIANE Publishing, 1999. - S. 40. - 66 sid. - ISBN 0788178806 , 9780788178801.
↑ B Reactor (engelska) (länk ej tillgänglig) . US Department of Energy. Hämtad 1 januari 2011. Arkiverad från originalet 16 september 2008.
↑ Michele S. Gerber, Brian Casserly, Frederick L. Brown. B Reactor (eng.) (pdf) 4. National Historic Landmark Nomination (februari 2007). Hämtad 1 januari 2011. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Amerikaner har lagt en turistväg genom en gammal kärnreaktor . Lenta.ru (24 september 2007). Hämtad 18 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (ryska)
↑ 1 2 Hanford Site Cleanup Completion Framework (eng.) (pdf). Institutionen för energi. Hanford (juli 2010). — En närmare beskrivning av distrikten finns i kapitel 2.3.1. Hämtad 7 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Programplan för långväga djup Vadose Zone (eng.) (pdf). Institutionen för energi. Hanford (oktober 2010). Hämtad 7 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Historiskt prov av Bomb-Grade Plutonium upptäckt . ScienceDaily Online (5 mars 2009). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Rincon, Paul . BBC NEWS - Vetenskap och miljö - USA:s kärnrelik hittades i flaska , BBC News (2 mars 2009). Arkiverad från originalet den 2 mars 2009. Hämtad 11 september 2010.
↑ Erika Gebel. Gammalt plutonium, nya knep. - Journal of Analytical Chemistry, 2009. - Issue. 81 , nr 5 . - S. 1724 . - doi : 10.1021/ac900093b .
↑ Jon M. Schwantes. Kärnarkeologi i en flaska: Bevis på amerikanska vapenaktiviteter före treenigheten från en avfallsbegravningsplats. - Journal of Analytical Chemistry, 2009. - Issue. 81 , nr 4 . - S. 1297-1306 . - doi : 10.1021/ac802286a . — PMID 19152306 .
↑ Vesti FM . Arbetet med att skapa atombomben gjordes förvånansvärt snabbt och effektivt. Berättelsen med Andrey Svetenko (ryska) , Vesti.Ru (16 juli 2010). Arkiverad från originalet den 3 mars 2012. Hämtad 29 oktober 2010.
↑ AJ Fahey, CJ Zeissler, D.E. Newbury, J. Davis och R.M. Lindström. Kärnkraftsrester efter detonation för tillskrivning . - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010. - doi : 10.1073/pnas.1010631107 .
↑ Test av världens första atomanordning. Hjälp . RIA Novosti (16 juli 2010). — Materialet utarbetades utifrån information från öppna källor. Hämtad 4 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (ryska)
↑ 1 2 Polonium (eng.) (pdf) (länk ej tillgänglig) . Faktablad för människors hälsa . Aragonne National Laboratory (augusti 2005). Tillträdesdatum: 22 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Sublette, Carey 8.1.1 Designen av Gadget, Fat Man och "Joe 1" (RDS-1 ) . Kärnvapen Vanliga frågor, utgåva 2.18 . Kärnvapenarkivet (3 juli 2007). Hämtad 17 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Leslie Groves. Målval // Nu kan vi prata om det. History of the Manhattan Project = Nu kan det berättas. Historien om Manhattan-projektet . — M .: Atomizdat, 1964.
↑ John Malik. Utbytet av explosionerna i Hiroshima och Nagasaki . - Los Alamos: Los Alamos, 1985. - Tabell VI.
↑ Valery Chumakov. Fredligt öde // Tidningen "Around the World": artikel. - "Jorden runt", 2009. - Nummer. 2831 , nr 12 . (ryska)
↑ DOE-bidragsgivare. Historisk amerikansk ingenjörsrekord: B-reaktor (105-B-byggnad) . Richland (WA): US Department of Energy. - S. 110.
↑ Cochran, Thomas B. Säkra kärnvapenanvändbara material i Ryssland (PDF) . Internationellt forum om illegal kärnkraftstrafik. Washington (DC): Natural Resources Defense Council, Inc. Arkiverad från originalet (PDF) 2013-07-05 . Hämtad 17 september 2010 . Utfasad parameter används |deadlink=( hjälp )
↑ 1 2 3 4 CRC-bidragsgivare. Handbok i kemi och fysik / Red.: David R. Lide. - 87:e upplagan. - Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006. - ISBN 0849304873 .
↑ Stockholms internationella fredsforskningsinstitut. SIPRI Årsbok 2007 : Beväpning, nedrustning och internationell säkerhet . - Oxford University Press , 2007. - P. 567. - ISBN 0199230218 , 9780199230211.
↑ Institutionen för energi sparar motion om att dra tillbaka Yucca Mountain License Application (engelska) (länk ej tillgänglig) . Department of Energy (DOE) (3 mars 2010). Datum för åtkomst: 20 december 2010. Arkiverad från originalet den 14 maj 2011.
↑ 1 2 3 Moss, William. Human Plutonium Injection Experiment // 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 och hälsa: Hur stor är risken? (engelska) // Journal of Los Alamos Science. - Los Alamos (NM): Los Alamos National Laboratory, 2000. - Nej . 26 . - S. 78-79 .
↑ Plutonium = Plutonium Handbook. En guide till tekniken / Perev. från engelska. Ed. V. B. Shevchenko och V. K. Markova. — Handbok. - M . : Atomizdat, 1971. - T. 1. - S. 12. - 428 sid. - 2260 exemplar.
↑ 1 2 3 4 5 NIH-bidragsgivare. Plutonium, Radioactive (engelska) (länk ej tillgänglig) . Bethesda (MD): US National Library of Medicine, National Institutes of Health. - Trådlöst informationssystem för räddningspersonal (WISER). Datum för åtkomst: 4 september 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ ARQ-personal. Salpetersyrabearbetning (engelska) // Actinide Research Quarterly. - Los Alamos (NM): Los Alamos National Laboratory, 2008. Hämtad 4 september 2010.
↑ 1 2 3 4 5 Per. från engelska. språk, red. B.A. Nadykto och L.F. Timofeeva. Plutonium. - Sarov: RFNC-VNIIEF, 2003. - T. 2. - 203 sid. — (Grundläggande problem). - 500 exemplar. — ISBN 5-9515-00-24-9 .
↑ Inventering: En titt på möjligheterna och utmaningarna som ställs av inventeringar från den kalla krigets era . - 1:a uppl. - DIANE Publishing Company, 2004. - 190 sid. - ISBN 0788138081 , 9780788138089.
↑ 1 2 3 Kolman, DG och Colletti, LP ECS-transaktioner (eng.) // 16th ed. - Electrochemical Society, 2009. - Iss. 52 . — S. 71 . — ISSN 1938-5862 .
↑ 1 2 3 NNDC-bidragsgivare; Alejandro A. Sonzogni (databashanterare). Diagram över nuklider . Upton (NY): National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory (2008). Datum för åtkomst: 4 september 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Richard Rhodes. Tillverkningen av 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 och dess legeringar: från atomer till mikrostruktur // 26:e uppl. - Los Alamos Science, 2000. - S. 290-335 .
↑ Wick, OJ (red.). Plutonium handbook, A Guide to the Technology / Am. Nucl. soc. — Omtryck. — New York: Gordon & Breach, 1980.
↑ Oetting, FL, Rand, MH, Ackerman, RJ Den kemiska termodynamiken hos aktinidelement och deras föreningar. - Del 1. - Wien: IAEA, 1976. - S. 24.
↑ Oswald J. Wick. Plutonium = Plutonium Handbook: A Guide to the Technology / Ed. O. Vika. - Korrekt. ed. - M . : Atomizdat, 1973. - T. 2. - 456 sid. - 2100 exemplar.
↑ 1 2 3 4 Alexander Prishchepenko. Sword of Damocles: Atomic Bomb // Popular Mechanics: artikel. – Januari 2009. (ryska)
↑ Plutonium Crystal Phase Transitions , GlobalSecurity.org. Arkiverad från originalet den 1 oktober 2009. Hämtad 5 september 2010.
↑ Actinides - artikel från Physical Encyclopedia
↑ Neptunius . Neptunium och plutonium är heptavalenta . Popular Library of Chemical Elements (27 september 2003). Datum för åtkomst: 11 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011. (ryska)
↑ George, Matlack. A Plutonium Primer: En introduktion till Plutoniumkemi och dess radioaktivitet. — Los Alamos National Laboratory, 2002.
↑ 1 2 3 4 5 Rita Cornelis, Joe Caruso, Helen Crews, Klaus Heumann. Handbok för elementär artbildning II: arter i miljön, mat, medicin och arbetshälsa . — Omtryckt och illustrerad. - John Wiley and Sons, 2005. - 768 sid. - ISBN 0470855983 , 9780470855980.
↑ 1 2 3 Dumé, Belle . Plutonium är också en supraledare , PhysicsWeb.org ( 20 november 2002). Arkiverad från originalet den 12 januari 2012. Hämtad 5 september 2010.
↑ Mary, Eagleson. Kortfattad uppslagsverkskemi. - Walter de Gruyter, 1994. - P. 840. - ISBN 9783110114515 .
↑ Cleveland, JM Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev (engelska) . - 1965. - Nej . 4 . — S. 230 .
↑ Cleveland, JM J. Inorg. Nucl. Chem (engelska) . - 1964. - Nej . 26 . - s. 461-467 .
↑ Jenkis, WJ J. Inorg. Nucl. Chem (engelska) . - 1963. - Nej . 25 . - s. 463-464 .
↑ Plutonium . TSB . Hämtad 21 oktober 2010. Arkiverad från originalet 4 november 2012. (ryska)
↑ Crooks, WJ et al. Lågtemperaturreaktion av ReillexTM HPQ och salpetersyra . — 20:e uppl. - Lösningsmedelsextraktion och jonbyte, 2002. - S. 543.
↑ DOE-bidragsgivare. Oklo: Naturliga kärnreaktorer (inte tillgänglig länk) . US Department of Energy, Office of Civilian Radioactive Waste Management (2004). Hämtad 7 september 2010. Arkiverad från originalet 2 juni 2010. (obestämd)
↑ David Curtis. Naturens ovanliga grundämnen: plutonium och teknetium / Fabryka-Martin, juni; Paul, Dixon; Cramer, Jan. - 63. - Journal "Geochimica et Cosmochimica Acta", 1999. - S. 275-285.
↑ Hoffman, DC; Lawrence, F.O.; Mewherter, JL; Rourke, FM Detektion av Plutonium-244 i naturen // Nature: artikel. - 1971. - Iss. 234 . - S. 132-134 . - doi : 10.1038/234132a0 .
↑ Peterson, Ivars. Uran uppvisar sällsynt typ av radioaktivitet (engelska) . Science News (7 december 1991). Datum för åtkomst: 7 september 2010. Arkiverad från originalet den 18 januari 2012.
↑ Anthony L. Turkevich, Thanasis E. Economou och George A. Cowan. Dubbelbeta-sönderfall på 238 U // Phys . Varv. Lett. : journal. - 1991. - Vol. 67 . - s. 3211 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.67.3211 .
↑ Volkov V. A. et al. Världens framstående kemister / Ed. prof. Kuznetsova V.I. - Biografisk guide. - M . : Högre skola, 1991. - S. 407. - 656 sid. — 100 000 exemplar. — ISBN 5-06-001568-8 .
↑ EPA-bidragsgivare. Klyvbart material . Strålningsordlista . United States Environmental Protection Agency (2008). Hämtad 5 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (obestämd)
↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachnot, A. H. Wapstra. Nubase-utvärderingen av nukleära och sönderfallsegenskaper (eng.) (pdf) (länk ej tillgänglig) . Kärnfysik (2003). - En tabell som beskriver isotopers nukleära egenskaper och deras halveringstid. Hämtad 9 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ 94-plutonium (engelska) (länk ej tillgänglig) . Korea Atomic Energy Research Institute (2002). Datum för åtkomst: 28 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A. H. Wapstra. The Nubase evaluation of nuclear and decay properties (engelska) // Journal of Nuclear Physics : artikel. - 2003. - Iss. 128 . - S. 3-128 . Arkiverad från originalet den 20 juli 2011.
↑ 1 2 IAEA Nuclides Table (eng.) (otillgänglig länk) . Internationella atomenergiorganet. Hämtad 28 oktober 2010. Arkiverad från originalet 6 februari 2011.
↑ 1 2 3 4 5 David Albright, Frans Berkhout, William Walker, Stockholm International Peace Research Institute. Världsinventering av plutonium och höganrikat uran . - Oxford University Press, 1993. - 246 sid. — ISBN 0198291531 , 9780198291534.
↑ 1 2 I plutonium-237 är den huvudsakliga sönderfallskanalen elektroninfångning, men en mindre sannolik alfasönderfallskanal har också hittats. I plutonium-241 är den huvudsakliga sönderfallskanalen beta-minus sönderfall, men mindre sannolika kanaler för alfasönderfall och spontan fission har också hittats.
↑ Timosjenko, Alexey . Obama öppnade vägen till rymden för "privata handlare" (ryska) , gzt.ru (12 oktober 2010). Arkiverad från originalet den 15 oktober 2010. Hämtad 22 oktober 2010.
↑ JW Kennedy. Egenskaper för Element 94 / Medförfattare: Seaborg, GT; Segre, E.; Wahl, AC - 70:e upplagan. - Physical Review, 1946. - S. 555-556.
↑ NN Greenwood. Chemistry of the Elements / Medförfattare: Earnshaw, A. - 2nd ed. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. - ISBN 0-7506-3365-4 .
↑ Roger Case et al. Miljöövervakning för kärnkraftskontroll . - DIANE Publishing, 1995. - 45 sid. — ISBN 1428920137 , 9781428920132.
↑ 1 2 Kan reaktorklassat plutonium producera kärnklyvningsvapen? (engelska) . Council for Nuclear Fuel Cycle Institute for Energy Economics, Japan (2001). Hämtad 5 september 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ 1 2 3 4 John Holdren; Matthew Bunn. Typer av kärnvapenbomber och svårigheten att tillverka dem (engelska) (inte tillgänglig länk) . Nuclear Threat Initiative (25 november 2002). Hämtad 23 november 2010. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
↑ Slutrapport, Utvärdering av säkerhetsdata för kärnsäkerhet och gränsvärden för aktinider vid transport (eng.) (pdf). Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire. Hämtad 23 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Problem imorgon? Separerade Neptunium 237 och Americium (engelska) (länk ej tillgänglig) . Del V. ISIS (1999). Hämtad 23 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ 1 2 A. Blanchard; KR Yates; JF Zino; D. Biswas; D.E. Carlson; H. Hoang; D. Heemstra. Uppdaterade kritiska massuppskattningar för Plutonium-238 (engelska) (länk ej tillgänglig) . US Department of Energy: Office of Scientific & Technical Information. Hämtad 23 november 2010. Arkiverad från originalet 27 september 2011.
↑ 1 2 Amory B. Lovins. Kärnvapen och kraftreaktorplutonium (engelska) // Nature magazine: artikel. - 1980. - Iss. 283 , nr. 5750 . - s. 817-823 . - doi : 10.1038/283817a0 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Plutonium (otillgänglig länk) . nuclear-weapons.nm.ru (2002). Hämtad 13 november 2010. Arkiverad från originalet 15 mars 2009. (ryska)
↑ NMT-avdelningen återvinner, renar Plutonium-238-oxidbränsle för framtida rymduppdrag ( otillgänglig länk) . Los Alamos National Laboratory (LANL) (26 juni 1996). Tillträdesdatum: 22 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Allen, RP, Dahlgren, SD och Way, R. ref. 321 (engelska) . - 1976. - S. 61 .
↑ Bush, RA ref. 320 (engelska) . - 1970. - P. 1037, 1045 .
↑ Elliot, R.O., Geissen, B.C. ref. 321 (engelska) . - 1976. - S. 47 .
↑ Moody, Kenton James; Hutcheon, Ian D.; Grant, Patrick M. "plutonium+alloys"&cd=22#v=onepage&q=%22plutonium%20alloys%22 Nukleär kriminalteknisk analys . - CRC Press, 2005. - P. 169. - ISBN 0849315131 .
↑ Hurst, DG och Ward, A.G. Canadian Research Reactors . - Los Alamos National Laboratory. (inte tillgänglig länk)
↑ Curro, NJ Okonventionell supraledning i PuCoGa 5 . - Los Alamos National Laboratory, 2006. Arkiverad från originalet den 22 juli 2011.
↑ McCuaig, Franklin D. Pu-Zr-legering för bränsle av hög temperatur folietyp . — 1977.
↑ Jha, DK Kärnenergi . - Discovery Publishing House, 2004. - P. 73. - ISBN 8171418848 .
↑ 1 2 3 Plutonium / Ed. coll. - Taylor & Francis, 1967. - 1114 sid.
↑ Skadliga kemikalier. Radioaktiva ämnen: Ref. ed. / V.A. Bazhenov, L. A. Buldakov, I. Ya Vasilenko och andra; Under. ed. V. A. Filova och andra - L . : Chemistry, 1990. - S. 35, 206. - ISBN 5-7245-0216-X .
↑ 1 2 3 4 Per. från engelska. språk, red. B.A. Nadykto och L.F. Timofeeva. Plutonium. - Sarov: RFNC-VNIIEF, 2003. - T. 1. - 292 sid. — (Grundläggande problem). - 500 exemplar. — ISBN 5-9515-00-24-9 .
↑ Dmitry S. Pesnya, Anton V. Romanovsky. Jämförelse av cytotoxiska och genotoxiska effekter av plutonium-239 alfapartiklar och mobiltelefon GSM 900-strålning i Allium cepa-testet (eng.) (pdf). Mutationsforskning/genetisk toxikologi och miljömutagenes (8 oktober 2012). Hämtad 8 oktober 2012. Arkiverad från originalet 3 november 2012.
↑ H. Nagasawa, JB Littlea, WC Inkretb, S Carpenterc, K. Thompsonc, MR Rajuc, DJ Chenc, GF Strnistec. Cytogenetiska effekter av extremt låga doser av plutonium-238 alfa-partikelbestrålning i CHO K-1-celler . Mutationsforskningsbrev (3 juli 1990). Datum för åtkomst: 28 oktober 2012. Arkiverad från originalet den 3 november 2012.
↑ 1 2 Massförstörelsevapen Arkiverade 10 februari 2015 på Wayback Machine // Britannica Educational Publishing, 2011, ISBN 1-61530-751-6 , sida 6
↑ 1 2 DOE-bidragsgivare. Plutonium (inte tillgänglig länk) . Kärnsäkerhet och miljö . Department of Energy, Office of Health Safety and Security. Tillträdesdatum: 9 oktober 2010. Arkiverad från originalet den 22 januari 2009. (obestämd)
↑ Lenta.Ru. För första gången sedan det kalla kriget återupptar USA plutoniumproduktionen . Lenta.Ru (27 juni 2005). Hämtad 12 oktober 2010. Arkiverad från originalet 2 november 2012. (ryska)
↑ Amerikanska fysiker bekräftade upptäckten av det 114:e elementet av ryssarna . Lenta.ru (25 september 2009). Hämtad 18 november 2010. Arkiverad från originalet 19 september 2011. (ryska)
↑ Fysiker har fått sex nya isotoper av supertunga grundämnen . Lenta.ru (27 oktober 2010). Hämtad 8 november 2010. Arkiverad från originalet 11 januari 2012. (ryska)
↑ Kemisk beståndsdel 114 : En av de tyngsta beståndsdelarna skapade . ScienceDaily Online (26 oktober 2010). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 3:e gruppen av det periodiska systemet - sällsynta jordartsmetaller, aktinium och aktinider // Oorganisk kemi. Elementens kemi / Tretyakov Yu. D., Martynenko L. I., Grigoriev A. N., Tsivadze A. Yu. ed. - M . : "Kemi", 2001. - T. 1. - 472 sid. - 1000 exemplar. — 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 (engelska) // IUPAC: artikel. - Storbritannien, 1993. - Iss. 65 , nr. 8 . - P. 1757-1814 . - doi : 10.1351/pac199365081757 .
↑ DOE-bidragsgivare. Plutonium: De första 50 åren . - US Department of Energy, 1996. Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Hämtad 5 september 2010. Arkiverad från originalet 18 februari 2013. (obestämd)
↑ 1 2 Atombombningen av Nagasaki (engelska) (länk ej tillgänglig) . The Manhattan Project (An Interactive History) . US Department of Energy. Office of History and Heritage Resources. Hämtad 6 november 2010. Arkiverad från originalet 29 september 2006.
↑ "Hur många människor dog till följd av atombombningarna?" (eng.) (jap.) (inte tillgänglig länk) . Vanliga frågor . Forskningsstiftelsen för strålningseffekter (2007). Hämtad 6 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ Vapenforskning korsar kanalen // Nature magazine: artikel. - Nature, 4 november 2010. - ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/news.2010.583 .
↑ Isaac Asimov. Kärnreaktorer // Understanding Physics. - Barnes & Noble Publishing, 1988. - S. 905. - ISBN 0880292512 .
↑ 1 2 Alexander Emelyanenkov. Steam kommer att släppas från plutonium // "Rossiyskaya Gazeta" - Status: artikel. - Rossiyskaya Gazeta, 22 november 2007. - Vol. 4524 . (ryska)
↑ Explosion . Stora sovjetiska encyklopedin . Hämtad 18 december 2012. Arkiverad från originalet 19 december 2012. (ryska)
↑ Samuel Glasstone, Leslie M. Redman. En introduktion till kärnvapen . - Atomic Energy Commission Division of Military Applications Report WASH-1038, 1972. - S. 12. Arkiverad kopia (otillgänglig länk) . Hämtad 5 september 2010. Arkiverad från originalet 27 augusti 2009. (obestämd)
↑ Kryuchkov, Igor Detta sammanför atom . gzt.ru (27 oktober 2009). Hämtad 23 oktober 2010. Arkiverad från originalet 3 oktober 2015. (ryska)
↑ Puzyrev, Denis Sydkorea har sammanställt en lista över mål för en primär attack på Nordkoreas territorium . gzt.ru (24 september 2009). Hämtad 23 oktober 2010. Arkiverad från originalet 2 oktober 2015. (ryska)
↑ Sergey Strokan. Berikande omständigheter // Tidningen Kommersant: artikel. - Kommersant, 2007. - Nummer. 3643 , nr 67 . (ryska)
↑ Reuters. Pakistan bygger upp sin kärnkraftspotential // Kommersant News: artikel. - 2006. Arkiverad den 2 augusti 2012. (ryska)
↑ USA och Kazakstan tillkännagav stängningen av kärnreaktorn i Aktau (otillgänglig länk - historia ) . ITAR-TASS (17 november 2010). Hämtad: 17 november 2010. (ryska)
↑ USA välkomnar stängningen av kärnreaktorn i Kazakstan . RIA Novosti (19 november 2010). Hämtad 4 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (ryska)
↑ GZT.RU. _ USA och RF undertecknar rysk plutoniumdispositionsplan (ryska) , gzt.ru (26 september 2009). Arkiverad från originalet den 2 oktober 2015. Hämtad 23 oktober 2010.
↑ Ryssland och USA har nått framgång i återställningen (ryska) , Vesti.Ru (25 juni 2010). Arkiverad från originalet den 30 oktober 2010. Hämtad 29 oktober 2010.
↑ En lag undertecknades om ratificeringen av avtalet mellan Rysslands och USA:s regeringar om bortskaffande av plutonium, vilket inte längre är nödvändigt för försvarsändamål
↑ kremlin.ru, federal lag nr 108-FZ daterad 3 juni 2011 Arkivkopia daterad 14 juni 2021 på Wayback Machine "Om ratificering av avtalet mellan Ryska federationens regering och USA:s regering om avyttring av plutonium som deklarerats som plutonium inte längre nödvändigt för försvarsändamål, dess hantering och samarbete på detta område"
↑ 68 ton plutonium. Vad president Putin vägrade _
↑ Dekret från Ryska federationens president av den 3 oktober 2016 nr 511 Arkivexemplar daterad den 3 oktober 2016 på Wayback-maskinen "Om Ryska federationens upphävande av avtalet mellan Ryska federationens regering och regeringen för Amerikas förenta stater om avyttring av plutonium som förklarats vara plutonium inte längre nödvändigt för försvar, hantering och samarbete inom detta område och protokoll till detta avtal."
↑ 1 2 P. Povinec, JA Sanchez-Cabeza. Radionuklider i miljön: Internationell konferens om isotoper i miljöstudier: Aquatic Forum 2004, 25-29 oktober, Monaco . - Elsevier, 2006. - 646 sid. — ISBN 0080449093 , 9780080449098.
↑ Forskning på Marshallöarna kan leda till vidarebosättning efter kärnvapenprov . ScienceDaily Online (12 februari 2010). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Pierre Guéguéniat, Pierre Germain, Henri Métivier. Radionuklider i haven: tillförsel och inventeringar . - L'Editeur: EDP Sciences, 1996. - 231 sid. — ISBN 2868832857 , 9782868832856.
↑ Gordon Karera. För 40 år sedan förlorade det amerikanska flygvapnet en atombomb . bbcrussian.com (11 november 2008). Hämtad 3 december 2010. Arkiverad från originalet 10 februari 2015. (ryska)
↑ Christensen, 2009 , s. 123-125.
↑ Timosjenko, Alexey . Roskosmos förbereder sig för flygningar på en kärnreaktor (ryska) , gzt.ru (28 oktober 2009). Arkiverad från originalet den 3 oktober 2015. Hämtad 23 oktober 2010.
↑ Caldicott, Helen. The New Nuclear Danger: George W. Bushs militär-industriella komplex . — 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 recension av Critical Accidents (eng.) (pdf) (länk ej tillgänglig) 72, 82. Los Alamos National Laboratory (maj 2000). — Översyn av olyckor med kärnmaterial. Hämtad 23 november 2010. Arkiverad från originalet 5 juli 2007.
↑ Anton Efremov. Zon för monetär utestängning . URA-Inform (25 november 2010). Hämtad 28 november 2010. Arkiverad från originalet 23 december 2010. (ryska)
↑ 1 2 Tjernobyls arv: hälsa, miljö och socioekonomiska effekter (eng.) (pdf). Tjernobylforumet: 2003-2005 (andra reviderade versionen) . Internationella atomenergiorganet (IAEA). Hämtad 28 november 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
↑ IAEA. Energi-, el- och kärnkraftsuppskattningar för perioden fram till 2050 (eng.) // 30:e upplagan : rapport, pdf. - Österrike, 2010. - S. 14, 18 . - ISBN 978-92-0-108010-3 . — ISSN 1011-2642 .
↑ Ed Gerstner. Kärnenergi: Hybriden återvänder (engelska) // Nature magazine: artikel . - 1 juli 2009. - Iss. 460 . - doi : 10.1038/460025a .
↑ 1 2 Plutonium . _ Använder . Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division (15 december 2003). Hämtad 30 december 2010. Arkiverad från originalet 17 oktober 2004.
↑ Ping Zhang, Bao-Tian Wang, Xian-Geng Zhao. Marktillståndsegenskaper och högtrycksbeteende hos plutoniumdioxid: Systematiska densitetsfunktionella beräkningar (engelska) (pdf). arxiv.org (3 maj 2010). Hämtad: 16 november 2010.
↑ Venkateswara Sarma Mallela, V Ilankumaran, N. Srinivasa Rao. Trends in Cardiac Pacemaker Batteries (engelska) // Indian Pacing Electrophysiol J: artikel. - 1 oktober 2004. - Iss. 4 , nr. 4 .
↑ Plutoniumdriven pacemaker (1974) (engelska) (länk ej tillgänglig) . Oak Ridge Associated Universities (23 mars 2009). Datum för åtkomst: 15 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 1 2 A. M. Golub. Allmän och oorganisk kemi = Zagalna och oorganisk kemi. - Kiev: Vishcha-skolan, 1971. - T. 2. - 416 sid. - 6700 exemplar.
↑ Bayles, John J.; Taylor, Douglas. SEALAB III - Diver's Isotopic Swimsuit-Heater System (engelska) (ej tillgänglig länk) . Försvarsdepartementet (1970). Datum för åtkomst: 15 januari 2011. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 1 2 3 4 Franklin H. Cocks. Energiefterfrågan och klimatförändringar: frågor och lösningar . - Wiley-VCH, 2009. - 251 sid. - ISBN 3527324461 , 9783527324460.
↑ Andrew Wilson. solsystemslogg . - London: Jane's Publishing Company Ltd, 1987. - S. 64. - 128 sid. — ISBN 0710604440 , 9780710604446.
↑ Konstantin Lantratov. Pluto har kommit närmare // Tidningen Kommersant: artikel. - Kommersant, 2006. - Nummer. 3341 , nr 10 . (ryska)
↑ Alexander Sergeev. Probe to Pluto: A Perfect Start for a Great Journey . - Elements.Ru, 2006. (ryska)
↑ Timosjenko, Alexei Rymdåldern - en person behövdes inte . gzt.ru (16 september 2010). Hämtad 22 oktober 2010. Arkiverad från originalet 19 april 2010. (ryska)
↑ Melissa McNamara. Rymdsonden går till Pluto - Äntligen . CBS News.com (19 januari 2006). Hämtad 7 november 2010. Arkiverad från originalet 20 augusti 2011.
↑ New Horizons-sonden "ser tillbaka" på Jupiter . RIA Novosti (28 juli 2010). Hämtad 4 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (ryska)
↑ Efter att ha närmat sig Pluto kommer New Horizons-sonden att flyga in i Kuiperbältet (ryska) , Popular Mechanics (16 oktober 2014). Arkiverad från originalet den 18 maj 2015. Hämtad 15 maj 2015.
↑ Energy of Pure Science: Collider Current // fysik arXiv blogg Populär mekanik: artikel. - 12.08.10. (ryska)
↑ NASA genomförde den första provkörningen av den nya roveren . Lenta.ru (26 juli 2010). Hämtad 8 november 2010. Arkiverad från originalet 2 november 2012. (ryska)
↑ Ajay K. Misra. Översikt över NASA-programmet för utveckling av radioisotopkraftsystem med hög specifik effekt // NASA/JPL: översikt. — San Diego, Kalifornien, juni 2006.
↑ Traci Watson. Problem med parallella ambitioner i NASAs Mars-projekt . USA Today/NASA (14 april 2008). Datum för åtkomst: 17 december 2010. Arkiverad från originalet den 3 februari 2012.
↑ 12 Brian Dodson . NASA:s upphävande av Advanced Sterling Radioisotope Generator ställer tvivel om framtida rymduppdrag , Gizmag.com (24 november 2013) . Arkiverad från originalet den 18 maj 2015. Hämtad 15 maj 2015.
↑ NASA övergav en effektiv kärnkraftskälla (ryska) , Popular Mechanics (25 november 2013). Arkiverad från originalet den 24 september 2015. Hämtad 15 maj 2015.
↑ 1 2 Appolo 15. Nyheter. Presskit (eng.) (pdf) (nedlänk ) 57-58. NASA (National Aeronautics and Space Administration) (15 juli 1971). Datum för åtkomst: 10 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ 1 2 Avdelningen för teknik. En rapport från NMAB . - 1:a uppl. - Nationella akademierna, 1970. - 655 sid.
↑ Lloyd I. Shure; Harvey J. Schwartz. Undersökning av elektriska kraftverk för rymdtillämpningar (eng.) (pdf). NASA (december 1965). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 5 juni 2011.
↑ SNAP strömgeneratorer , utom satelliter . RADNET. Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 3 februari 2012.
↑ Planning & Human Systems, Inc. Atomkraft i rymden. A History (engelska) (pdf) (mars 1987). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 3 februari 2012.
↑ SNAP-21-program, fas II // Energicitationsdatabas: teknisk rapport. - USA, 1 januari 1968. - S. 149 s . - doi : 10.2172/4816023 .
↑ Pioneer Jupiter Spacecraft . elektrisk kraft . NASA History Office (augusti 2004). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Appolo 17 News. Presskit (eng.) (pdf) (nedlänk ) 38-39. NASA (National Aeronautics and Space Administration) (26 november 1972). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 21 juli 2011.
↑ ALSEP Off- load . Appolo 12. Lunar Surface Journal (30 oktober 2010). Datum för åtkomst: 25 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
↑ Space FAQ 10/13 - Kontroversiella frågor . faqs.org (29 juni 2010). Hämtad 25 december 2010. Arkiverad från originalet 25 mars 2021.
↑ Heat of Sarov för den kinesiska "haren" (ryska) , sällsynta jordartsmetaller (16 april 2014). Arkiverad från originalet den 23 april 2014. Hämtad 19 april 2015.
↑ Ryska månstationer kommer att fungera på plutonium (ryska) , TASS (27 november 2014). Arkiverad från originalet den 2 april 2015. Hämtad 19 april 2015.
↑ Ryska stationer på månen kommer att drivas av plutonium av vapenkvalitet (ryska) , Lenta.ru (27 november 2014). Arkiverad från originalet den 11 februari 2015. Hämtad 19 april 2015.
↑ Detaljer om det ryska månprogrammet tillkännagav (ryska) , Popular Mechanics (15 oktober 2014). Arkiverad från originalet den 18 maj 2015. Hämtad 15 maj 2015.
↑ Kessler G. Kärnenergi = Kärnfusionsreaktorer. Potentiell roll och risker för omvandlare och uppfödare / Per. från engelska. ed. Mityaev Yu. I. - M . : Energoatomizdat, 1986. - 264 sid. - 3700 exemplar.
↑ Marina Chadeeva. Peaceful Atom: Nuclear Power . Populär mekanik (april 2005). Hämtad 3 januari 2011. Arkiverad från originalet 21 september 2011. (ryska)
↑ F.I. Sharovar. Brandlarmsanordningar och -system. - M . : Stroyizdat, 1979. - 271 sid. — 20 000 exemplar.
↑ Rökdetektor RID-1 på YouTube
↑ Radioisotop rökdetektor RID-6M. Pass EU2.845.003 PS.
↑ Fakta om plutoniumelement . Överflöd & isotoper . chemicool.com. Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.

Länkar

Wikimedia Commons har media relaterade till Plutonium

På ryska e:

Plutonium . Popular Library of Chemical Elements (14 oktober 2003). Hämtad 11 oktober 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011. (ryska)
I. Ya. Vasilenko, O. I. Vasilenko. Plutonium (pdf) - 8 sidor - Effekter av plutonium på kroppen. Datum för åtkomst: 30 december 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011. (ryska)

På engelska :

Informationscentret för kritisk säkerhet. A Review of Criticality Accidents: 2000 Revision (engelska) (länk ej tillgänglig) . CSIRC. — Granskning av kärnkraftsolyckor, inklusive de som rör plutonium. Hämtad 23 november 2010. Arkiverad från originalet 29 september 2007.
WG Sutcliffe, RH Condit, WG Mansfield, DS Myers, DW Layton, PW Murphy. Ett perspektiv på farorna med Plutonium (engelska) . Lawrence Livermore National Laboratory (14 april 1995). Hämtad: 29 december 2010.
Johnson, C.M.; Davis, ZS Nuclear Weapons: Disposal Options for Surplus Weapons-Usable Plutonium (engelska) . CRS-rapport för kongressen # 97-564 ENR (22 maj 1997). Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 7 mars 2021.
Fysikaliska, nukleära och kemiska egenskaper hos Plutonium . IEER (juli 2005). Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
Bhadeshia, H. Plutonium (engelska) . University of Cambridge . — Kristallografi av plutonium. Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
David Samuels. Slutet av Plutoniumåldern . Discover Magazine (22 november 2005). Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
Pike, J.; Sherman, R. Plutonium Production (engelska) (länk ej tillgänglig) . Federation of American Scientists (20 juni 2000). Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
Plutoniumtillverkning och tillverkning . Nuclearweaponarchive.org. Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
Ong, C. World Plutonium Inventories . nuclearfiles.org (1999). Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
Plutonium, radioaktivt . NLM databank för farliga ämnen. Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
Kommenterad bibliografi om plutonium (engelska) (länk ej tillgänglig) . Alsos Digital Library for Nuclear Issues. Datum för åtkomst: 29 december 2010. Arkiverad från originalet den 3 februari 2009.
Kemi i sitt element (engelska) (mp3). Plutonium . Royal Society of Chemistry's Chemistry World. Hämtad 29 december 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska Stor norsk Stor ryss Britannica (online) Treccani Universalis
I bibliografiska kataloger	GND : 4136381-4 J9U : 987007558091105171 LCCN : sh85103582 NDL : 00569238

Periodiskt system av kemiska element av D. I. Mendeleev

ett

tio

ett

han

Vara

fyra

Som

Obs

jag

På

centimeter

jfr

Nej

alkaliska metaller	alkaliska jordartsmetaller	Lantanider	Aktinider	övergångsmetaller
lättmetaller _	Halvmetaller	icke-metaller	Halogener	ädelgaser

Elektrokemisk aktivitet serie av 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 , H 2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au

Kärnteknik

Teknik

material

Kärnkraft
_

Huvudämnen	Kärnreaktor Kärnkraftverk radioaktivt avfall Kontrollerad termonukleär fusion kärnkraftverk kärnraketmotor Radioisotop termoelektrisk generator
Generationer av reaktorer	ett 2 3 3++ fyra
Reaktortyper	Efter kropp Tank kärnreaktor Kanal kärnreaktor Homogen Genom förordning Vatten - Superkritiskt vattenkylt Vatten-vatten Kokande i saltlösningar Tungt vatten - Tungt vatten Grafit - Grafit-gas Magnox med granulerat bränsle ultrahög temperatur Grafitvatten (tryckvatten/kokande) på smälta salter Självreglering av den aktiva substansen Snabb neutronreaktor med flytande metallkylvätska med bly På en rinnande våg gaskyld SSTAR Väsentlig tröghetssyntes

nukleärmedicin

medicinsk bildbehandling	Positronemissionstomografi Datortomografi med enkel fotonemission (SPECT) gammakamera
Terapi	Radiobiologi av tumörer Tomoterapi Protonterapi Brachyterapi Neutroninfångningsterapi

Kärnvapen

Funktionsprinciper	Kärnkraftsexplosion Skadliga faktorer av en kärnvapenexplosion Design termonukleära vapen
Berättelse	Skapande av kärnvapen USA USSR Tyskland Storbritannien Frankrike Kina Israel Indien Pakistan Nordkorea Argentina Brasilien Irak Iran Spanien Italien Sverige Sydafrika Sydkorea Japan kärnvapenkapplöpning kärnkraftsklubb
Kärnvapen och samhälle	Kärnvapenkrig kärnvapenprov Lista Frakt Spridning Fredliga kärnvapenexplosioner USSR

Kärnkraftsreaktorer
Lista över kärnkraftverk i världen
Kärnreaktorer i Ryssland
Strålningsolyckor

Förorening
föroreningar	Skräp radioaktivt avfall Tungmetaller rymdskrot Rök
Luftförorening	Surt regn Luftkvalitetsindex Simulering av atmosfärisk spridning global nedbländning global destillation Global uppvärmning Luftkvalitet Ozonhålet Smog Vogue Växthusgaser
Vattenförorening	Eutrofiering hypoxi Avloppsvatten Sötvatten ekologiskt kvalitetsindex Havsföroreningar Marint skräp havsförsurning Oljeläckage fartygsföroreningar Ytavrinning Termisk vattenförorening Stadsavrinning vattensjukdomar Vattenföroreningsklasser stillastående vatten
Markförorening	Bioremediering herbicider Bekämpningsmedel
Strålningsekologi	aktinider i naturen Miljöradioaktivitet klyvningsprodukter radioaktiv smitta plutonium i naturen Strålsjuka Radium i naturen uran i naturen
Andra typer av föroreningar	Bioackumulering Biomagnifiering Visuell förorening ljusförorening termisk förorening Buller Elektromagnetisk förorening
Föroreningsförebyggande åtgärder	Rengöring av avlopp Återvinning Miljöövervakning
Mellanstatliga fördrag	Montrealprotokollet Kyotoprotokollet Stockholms konvent Internationell konvention om förhindrande av förorening från fartyg (MARPOL 73/78) Konvention för förhindrande av havsförorening genom dumpning av avfall och andra ämnen Konventet i Bukarest
se även	Förorening Främlingsfientligt Uthållighet Cacosphere COVID-19-pandemins inverkan på miljön

plutoniumföreningar _

Plutoniumdihydrid (PuH 2 )
Plutoniumtrihydrid (PuH 3 )
Plutoniumkarbid (PuC 2 )
Plutoniumnitrid (PuN)
Plutonium(III)klorid ( PuCl3 )
Plutonium(III)fluorid (PuF 3 )
Plutonium(IV)fluorid (PuF 4 )
Plutonium(IV)oxid ( PuO2 )
Plutonium(VI)fluorid (PuF 6 )
Plutoniumdiborid (PuB 2 )
Plutonium(III)hydroxid (Pu(OH) 3 )
Plutonium(IV)hydroxid (Pu(OH) 4 )
Rubidiumfluoroplutonat (V) (Rb 2 PuF 7 )
Cesiumfluoroplutonat(V) (CsPuF 6 )