تبلیغات
CLSK - پولوتونیم
 

پولوتونیم

نوشته شده توسط :سپهر کیهانی
جمعه 3 تیر 1390-07:58 ب.ظ

از پولوتونیم به عنوان ماده محترقه در سلاحهای هسته ای و به عناوان یک عنصر کلیدی در صنایع هسته ای برای تولید برق نیز استفاده می شود. یک کیلوگرم از این عنصر برابر با 22 میلیون کیلو وات ساعت برای تولید انرژی گرمایی است. انفجار یک کیلوگرم پولوتونیم تولید انرژی برابر با 20000 تن ماده شیمیایی محترقه می کند.
پولوتونیم برای کاربردهای مختلف هسته ای عنصر مفیدی است. از پولوتونیم 238 برای در آپولوهای ماه برای تجهیزات لرزه ای مورد استفاده در سطح ماه مورد استفاده قرار می گیرد. نپتونیم و اورانیم و پولوتونیم می توانند از واکنش تترافلورید با عناصر قلیایی خاکی تولید شود.
این فلز به رنگ نقره ای است که وقتی اکسیده شود به رنگ زرد تیره در می آید. از نظر شیمیایی بسیار واکنش پذیر است . از این عنصر در مقیاس وسیع برای تولید گرما برای به جوش آمدن آب استفاده می شود . این عنصر در اسید کلریدریک و اسید هیدرویدیک و اسید پرکلریک به راحتی قابل حل است. این عنصر دارای 6 ساختار بلوری متفاوت است. دانسیته این عنصر از مقادیر 16 تا 19.68 قابل تغییر است.
این عنصر به علت نشر گسترده اشعه آلفا و جذب توسط استخوان و کبد بسیار خطرناک است. کشف این عنصر مشترکاً توسط G.T.Seaborg / J.W.Kennedy / E.M.McMillan / A.C.Wohl و در سال 1940 ایالات متحده آمریکا انجام شد و علت نامگذاری آن از سیاره پلوتونیم گرفته شده است .

پولوتونیم دومین عنصر بعد از اورانیم در گروه اکتینیدها است. این عنصر توسط بمباران دوترونی اورانیم در سیکلوترون 60 اینچ تولید شد. پولوتونیم به مقدار کم به صورت طبیعی در کانیهای اورانیم موجود می باشد. فرمهای این عنصر در وضعیت مشابهی با نپتونیم قرار دارد. پرتوافکنی اورانیم طبیعی با نوترونها امکان پذیر است.
مهمترین ایزوتوپ این عنصر 239Pu است که نیمه عمرآن 24100 سال است و برای تولید راکتورهای هسته ای از اورانیم طبیعی کاربرد دارد. حدود 15 ایزوتوپ از پولوتونیم شناخته شده است.
پولوتونیم دارای 4 وضعیت والانس یونی در حالت آبدار است. که شامل Pu+3 به رنگ آبی متمایل به بنفش و Pu+4 به رنگ زرد قهواه ای و PuO+ به رنگ صورتی و PuO+2 به رنگ صورتی – پرتقالی است. ترکیبات پولوتونیم به صورت دو تایی با اکسیژن است که شامل PuO, PuO2 می باشد. ترکیبات این عنصر با هالوژن ها شامل PuF3, PuF4, PuCl3, PuBr3, PuI3 با کربن و نیتروژن و سیلیس به صورت PuC, PuN, PuSi2 است. ترکیبات اکسی هالید این عنصر شامل PuOCl, PuOBr, PuOI است.
از پولوتونیم به عنوان ماده محترقه در سلاحهای هسته ای و به عناوان یک عنصر کلیدی در صنایع هسته ای برای تولید برق نیز استفاده می شود. یک کیلوگرم از این عنصر برابر با 22 میلیون کیلو وات ساعت برای تولید انرژی گرمایی است. انفجار یک کیلوگرم پولوتونیم تولید انرژی برابر با 20000 تن ماده شیمیایی محترقه می کند.
پولوتونیم برای کاربردهای مختلف هسته ای عنصر مفیدی است. از پولوتونیم 238 برای در آپولوهای ماه برای تجهیزات لرزه ای مورد استفاده در سطح ماه مورد استفاده قرار می گیرد. نپتونیم و اورانیم و پولوتونیم می توانند از واکنش تترافلورید با عناصر قلیایی خاکی تولید شود.
این فلز به رنگ نقره ای است که وقتی اکسیده شود به رنگ زرد تیره در می آید. از نظر شیمیایی بسیار واکنش پذیر است . از این عنصر در مقیاس وسیع برای تولید گرما برای به جوش آمدن آب استفاده می شود . این عنصر در اسید کلریدریک و اسید هیدرویدیک و اسید پرکلریک به راحتی قابل حل است. این عنصر دارای 6 ساختار بلوری متفاوت است. دانسیته این عنصر از مقادیر 16 تا 19.68 قابل تغییر است.
این عنصر به علت نشر گسترده اشعه آلفا و جذب توسط استخوان و کبد بسیار خطرناک است.




ساختار بلوری عنصر Pu


اثرات پلوتونیم بر روی سلامتی
گاهی اوقات در گزارشهای رسانه ها، پلوتونیم به عنوان ماده ای سمی معرفی می شود که برای انسان شناخته شده است اما دانشمندان معتقدند که این گفته نادرست است. از سال 2003، تنها یک نفر در اثر تماس با پلوتونیم مرده است. رادیواکتیویتی و سمیت رادیم طبیعی حدود 200 برابر بیشتر از پلوتونیم است و بعضی از سمهای آلی مانند بوتولیسم، بیلیونها بار سمی تر از پلوتونیم هستند.
تابش آلفا وارد پوست نمی شود اما وقتی پلوتونیم تنفس می شود یا خورده می شود، در اندامهای داخلی پرتوافکنی می کند. اگر ذرات بسیار کوچکی از پلوتونیم از راه هوا وارد ریه شود، در جانداران باعث سرطان ریه می شود. اگر هم مقادیر زیادی پلوتونیم تنفس و یا خورده شود، باعث تابشهای سمی و مرگ می شود. اما تاکنون گزارش نشده که انسانی به خاطرتنفس یا خوردن پلوتونیم مرده باشد و در بدن بسیاری از افراد مقدار قابل توجهی از پلوتونیم وجود دارد. پلوتونیم ماده ای خطرناک است و مدت زمانی طولانی است که به عنوان ماده انفجاری مورد استفاده قرار می گیرد. پلوتونیم با آزمایش سلاحهای اتمی واردهوا می شود. وقتی پلوتونیم وارد هوا شود، به زمین برمی گردد و مقدار آن در خاک زیاد می شود.
معمولا انسان در تماس با پلوتونیم قرار ندارد. اما گاهی اوقات در نتیجه اتفاق یتصادفی که در حین استفاده، انتقال یا انهدام آن رخ می دهد، منتشر می شود.
چون پلوتونیم تابش گاما ندارد، در اثر کار با پلوتونیم عارضه ای برای انسان پدید نمی آید. مگر اینکه از راه هوا تنفس شود یا به نحوی خورده شود.
وقتی پلوتونیم از راه هوا وارد بدن انسان می شود، در ریه ها باقی می ماند یا به استخوانها یا اندامهای دیگر حمل می شود. معمولا پلوتونیم مدت زمانی طولانی در بدن باقی می ماند و در نتیجه بافتهای بدن در معرض تابشهای حاصل از آن قرار می گیرند. بعد از چند سال، این تابشها باعث ایجاد و توسعه سرطان می شوند.
به علاوه پلوتونیم مقاومت در برابر بیماریها را تحت تاثیر قرار می دهد و رادیواکتیویته ناشی از پلوتونیم باعث نازایی می شود.

اثرات زیست محیطی پلوتونیم
در کانسارهای غنی از اورانیوم، مقدار ناچیزی پلوتونیم وجود دارد. قسمت عمده پلوتونیم موجود در اثر فعالیتهای انسانی و به ویژه توس راکتورهای اتمی ایجاد می شود. با وجود این پلوتونیم به طور طبیعی و به مقدار بسیار اندکی وجود دارد و ممکن است از راه راکتورهای اتمی، سلاحهای اتمی و دستگاههای تحقیقاتی هم در محیط زیست منتشر شود. منشا اصلی انتشار پلوتونیم، آزمایش سلاحهای اتمی است.
پلوتونیم به صورت تصادفی و در اثر انهدام زباله های رادیواکتیو وارد محیط زیست می شود. خاک از طریق ریزش غبارهای اتمی و در طی آزمایش سلاحهای اتیمی آلوده می شود. پلوتونیم به آرامی در خاک به سمت پایین و آب زیرزمینی حرکت می کند.
گیاهان مقدار اندکی از پلوتونیم را جذب می کنند اما این مقدار آنقدر زیاد نیست که باعث ورود پلوتونیم در زنجیره غذایی یا تجمع پلوتونیم در بدن جانوران شود.




عنصر Pu در طبیعت



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پولوتونیم :
عدد اتمی: 94
جرم اتمی: 239.0522
نقطه ذوب : C° 640
نقطه جوش : C° 3228
شعاع اتمی : pm 151
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد رادیواکتیو
نام گروه: آکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 491.9
شکل الکترونی: Rn5f67s2
شعاع یونی : Å 0.887
الکترونگاتیوی: 1.28
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6
دانسیته: 19.86
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.8
گرمای تبخیر : Kj/mol343.5
دوره تناوبی: 7

شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 24
ششمین انرژی : 8
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Pu-236 2.87 سال
Pu-237 45.2 روز
Pu-238 87.7 سال
Pu-239 24100.0 سال
Pu-240 6560.0 سال
Pu-241 14.4 سال
Pu-242 375000.0 سال
Pu-243 4.95 ساعت
Pu-244 8.0E7 سال
Pu-245 10.5 ساعت
Pu-246 10.85 روز

اشکال دیگر :
دی هیدرید پلوتونیم PuH2 و تری هیدرید پلوتونیم PuH3
اکسید پلوتونیم PuO ، تری اکسید پلوتونیم Pu2O3 ، دی اکسید پلوتونیم PuO2
دی کلرید پلوتونیم PuCl2 ، تری کلرید پلوتونیم PuCl3

موارد استفاده : بمب ها ، راکتورهای هسته ای ، سوخت جنگ افزارها و دستگاه های تنظیم کننده ضربان قلب
منابع : بدست بشر ساخته شده است و در بعضی سنگ معدن های اورانیم نیز وجود دارد .


تبادل لینک خودکار رندوب - ثبت لینک خودکار رندوب

درباره وبلاگ:



آرشیو:


طبقه بندی:


آخرین پستها:


پیوندها:


پیوندهای روزانه:


صفحات جانبی:


نویسندگان:


آمار وبلاگ:







The Theme Being Used Is MihanBlog Created By rondweb