Plütonyum

Plütonyum; Periyodik çizelgenin III B grubundaki aktinitler dizisinde yer alır. Uranyum ötesi bir elementtir. Neptünyum çekirdeğinin kendiliğinden beta taneciği fırlatmasıyla oluşur, çok radyoaktif bir element olduğu için doğada bulunmaz. 238 numaralı izotopu, 1940′ta ABD’li Seaborg tarafından uranyumun dötonlarla bombardımanından elde edildi.
239 numaralı izotopu atom pillerinde daha kolay elde edilir.

Sembolü: Pu
Atom Numarası: 94
Atom Ağırlığı: 239 g/mol
Elemet serisi: Aktinit

Maddenin Hali: Katı
Görünümü: gümüşü

PERİYODİK TABLO

Plütonyumun Elde Edilmesi:

Bir yavaşlatıcıyla yavaşlatılan nötronlar uranyum 238′ce soğurulunca, sırasıyla uranyum 239, neptonyum 239 (her ikisi de kararsızdır) ve plütonyum 239 oluşur. Devri 24.000 yıl olan bu radyoaktif element, yavaş nötronların etkisiyle uranyum 235 gibi fisyona uğrar. Plütonyumun öteki uranyum ötesi elementler arasında taşıdığı büyük önem, hem nükleer silah yapımında kullanılabilmesinden, hem de nükleer reaktörlerde uranyumun yerini alabilmesinden kaynaklanır. Bir kilogram plütonyumun verebileceği enerji, 20 milyon kilowat saat ısı enerjisine eş değerdir. Nötronlarla bölünme tepkimesine girebilmesi ve oldukça çok miktarda elde edilebilmesi önemini artırır.

Plütonyum çeşitli nükleer uygulamalarda kullanılır. Örneğin, Apollo ay programında Ay yüzeyinde kullanılan çeşitli aygıtların gücü Pu-238 ile sağlandı. Plütonyum sulu çözeltilerden dört ayrı değerlikte iyonlar durumunda bulunabilir. Bunlardan Pu +3 mavi, Pu +4 sarımsı kahverengi, PuO₂+2 iyonu sulu çözeltide pek kararlı değildir. Pu+4 ve PuO+2′ye ayrışarak bozunur. Böylece oluşan Pu+4, çözeltideki PuO₂+ iyonlarını PuO₂‘ye yükseltirken kendisi Pu+3′e indirgenir. Dolayısıyla sonuç olarak Pu+3 ve PuO₂+ iyonları ortamda kalır. Plütonyumun tümü de kristal yapılarına sahip olan altı allotropu vardır. Bunların özgül kütleleri 16.00 ile 19.86 g/cm3 arasında değişir. Plütonyum oksijenle PuO ve PuO₂ gibi ikili bileşikler oluşturur. Bu ikisi arasında değişen bileşimlerde ara oksitler de oluşturmaktadır. Halojenlerle PuF₃, PuF₄, PuC₁₃, PuBr₃, Pu_I gibi bileşikler oluşturur. Karbon, azot ve silisyumla PuC, PuN, PuSi₂ gibi bileşikler verir. Ayrıca PuICl PuOBr, PuO gibi oksihalojenürler de vermektedir.

Plütonyum bilinen en tehlikeli zehirlerden biridir. Bu nedenle özel aygıtlarla tutulması ve çalışırken çok iyi korunulması gerekir. Erişkin bir insanın zarar görmeden alabileceği Pu-239 miktarı 0.6 mikrogram kadardır. Havadaki plütonyum miktarı m3′te 0.00003 mikrogramı geçtiği an tehlikeli olmaya başlar.