ప్లూటోనియం

వికీపీడియా నుండి
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు
Plutonium
94Pu
హైడ్రోజన్ (diatomic nonmetal)
హీలియం (noble gas)
లిథియం (alkali metal)
బెరీలియం (alkaline earth metal)
బోరాన్ (metalloid)
కార్బన్ (polyatomic nonmetal)
నైట్రోజన్ (diatomic nonmetal)
ఆక్సిజన్ (diatomic nonmetal)
ఫ్లోరిన్ (diatomic nonmetal)
నియాన్ (noble gas)
సోడియం (alkali metal)
మెగ్నీషియం (alkaline earth metal)
అల్యూమినియం (poor metal)
సిలికాన్ (metalloid)
పాస్పరస్ (polyatomic nonmetal)
సల్ఫర్ (polyatomic nonmetal)
క్లోరిన్ (diatomic nonmetal)
ఆర్గాన్ (noble gas)
పొటాషియం (alkali metal)
కాల్షియం (alkaline earth metal)
Scandium (transition metal)
Titanium (transition metal)
Vanadium (transition metal)
Chromium (transition metal)
Manganese (transition metal)
Iron (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Copper (transition metal)
Zinc (transition metal)
Gallium (poor metal)
Germanium (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Selenium (polyatomic nonmetal)
Bromine (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidium (alkali metal)
Strontium (alkaline earth metal)
Yttrium (transition metal)
Zirconium (transition metal)
Niobium (transition metal)
Molybdenum (transition metal)
Technetium (transition metal)
Ruthenium (transition metal)
Rhodium (transition metal)
Palladium (transition metal)
Silver (transition metal)
Cadmium (transition metal)
Indium (poor metal)
Tin (poor metal)
Antimony (metalloid)
Tellurium (metalloid)
Iodine (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesium (alkali metal)
Barium (alkaline earth metal)
Lanthanum (lanthanoid)
Cerium (lanthanoid)
Praseodymium (lanthanoid)
Neodymium (lanthanoid)
Promethium (lanthanoid)
Samarium (lanthanoid)
Europium (lanthanoid)
Gadolinium (lanthanoid)
Terbium (lanthanoid)
Dysprosium (lanthanoid)
Holmium (lanthanoid)
Erbium (lanthanoid)
Thulium (lanthanoid)
Ytterbium (lanthanoid)
Lutetium (lanthanoid)
Hafnium (transition metal)
Tantalum (transition metal)
Tungsten (transition metal)
Rhenium (transition metal)
Osmium (transition metal)
Iridium (transition metal)
Platinum (transition metal)
Gold (transition metal)
Mercury (transition metal)
Thallium (poor metal)
Lead (poor metal)
Bismuth (poor metal)
Polonium (poor metal)
Astatine (metalloid)
Radon (noble gas)
Francium (alkali metal)
Radium (alkaline earth metal)
Actinium (actinoid)
Thorium (actinoid)
Protactinium (actinoid)
Uranium (actinoid)
Neptunium (actinoid)
Plutonium (actinoid)
Americium (actinoid)
Curium (actinoid)
Berkelium (actinoid)
Californium (actinoid)
Einsteinium (actinoid)
Fermium (actinoid)
Mendelevium (actinoid)
Nobelium (actinoid)
Lawrencium (actinoid)
Rutherfordium (transition metal)
Dubnium (transition metal)
Seaborgium (transition metal)
Bohrium (transition metal)
Hassium (transition metal)
Meitnerium (unknown chemical properties)
Darmstadtium (unknown chemical properties)
Roentgenium (unknown chemical properties)
Copernicium (transition metal)
Ununtrium (unknown chemical properties)
Flerovium (unknown chemical properties)
Ununpentium (unknown chemical properties)
Livermorium (unknown chemical properties)
Ununseptium (unknown chemical properties)
Ununoctium (unknown chemical properties)
Sm

Pu

(Uqh)
neptuniumplutoniumamericium
ఆవర్తన పట్టిక లో plutonium స్థానం
రూపం
silvery white, tarnishing to dark gray in air
Two shiny pellets about 3 cm in diameter.
సాధారణ ధర్మములు
మూలకం పేరు, రసాయన సంకేతం, పరమాణు సంఖ్య plutonium, Pu, 94
ఉచ్ఛారణ /plˈtniəm/
మూలక వర్గం actinide
గ్రూపు, పీరియడ్, బ్లాకు group n/a, 7, f
ప్రామాణిక పరమాణు భారం (244)
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [Rn] 5f6 7s2
2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
Electron shells of plutonium (2, 8, 18, 32, 24, 8, 2)
చరిత్ర
నామకరణం after dwarf planet Pluto, itself named after classical god of the underworld Pluto
ఆవిష్కరణ Glenn T. Seaborg, Arthur Wahl, Joseph W. Kennedy, Edwin McMillan (1940–1)
భౌతిక ధర్మములు
పదార్థ స్థితి solid
సాంద్రత (near r.t.) 19.816 g·cm−3
ద్రవీభవన స్థానం వద్ద ద్రవరూప సాంద్రత 16.63 g·cm−3
ద్రవీభవన స్థానం 912.5 K, 639.4 °C, 1182.9 °F
మరుగు స్థానం 3505 K, 3228 °C, 5842 °F
సంలీనం యొక్క ఉష్ణం 2.82 kJ·mol−1
బాష్పీభవనోష్ణం 333.5 kJ·mol−1
మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ 35.5 J·mol−1·K−1
బాష్ప పీడనం
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1756 1953 2198 2511 2926 3499
పరమాణు ధర్మములు
ఆక్సీకరణ స్థితులు 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1
((an amphoteric oxide))
ఋణవిద్యుదాత్మకత 1.28 (Pauling scale)
అయనీకరణ శక్మములు 1st: {{{1st ionization energy}}} kJ·mol−1
పరమాణు వ్యాసార్థం 159 pm
సమయోజనీయ వ్యాసార్థం 187±1 pm
వివిధ విషయాలు
స్ఫటిక నిర్మాణము monoclinic
Plutonium has a monoclinic crystal structure
అయస్కాంత పదార్థ రకం paramagnetic
విద్యున్నిరోధకత్వం మరియు వాహకత్వం (0 °C) 1.460Ω·m
ఉష్ణ వాహకత్వం 6.74 W·m−1·K−1
ఉష్ణ వ్యాకోచం (25 °C) 46.7 µm·m−1·K−1
ధ్వని వేగం 2260 m·s−1
యంగ్ గుణకం 96 GPa
షీర్ మాడ్యూల్ 43 GPa
పోయిస్సన్ నిష్పత్తి 0.21
సి.ఎ.యస్ రిజిస్ట్రీ సంఖ్య 7440-07-5
అతి స్థిరమైన ఐసోటోపులు
ప్రధానవ్యాసం: plutonium యొక్క ఐసోటోపులు
iso NA అర్థజీవితకాలం DM DE (MeV) DP
238Pu trace 87.74 y SF 204.66[1]
α 5.5 234U
239Pu trace 2.41×104 y SF 207.06
α 5.157 235U
240Pu trace 6.5×103 y SF 205.66
α 5.256 236U
241Pu syn 14 y β 0.02078 241Am
SF 210.83
242Pu trace 3.73×105 y SF 209.47
α 4.984 238U
244Pu trace 8.08×107 y α 4.666 240U
SF
· సూచికలు

ప్లూటోనియం ఒక ట్రాంస్ యురానిక్ రేడియోధార్మిక రసాయన మూలకము. దీని చిహ్నం Pu (పియు), పరమాణు సంఖ్య 94. ఇది వెండి-బూడిద రంగులో ఉండే ఒక ఆక్టినైడ్ లోహము (మెటల్). ఇది గాలికి గురైనప్పుడు ఆక్సీకరణ చెంది ఒక నిస్తేజమైన భస్మపు పూతతో రూపాంతరము చెందుతుంది.

ఈ మూలకం సాధారణంగా ఆరు రూపాంతరాలు మరియు నాలుగు ఆక్సీకరణ స్థితులు ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది కార్బన్, హాలోజనులు, నైట్రోజన్, సిలికాన్ మరియు హైడ్రోజన్ ల మధ్యన చర్యలు జరుపుతుంది. తడిగా గాలికి గురయ్యేటట్లు చేసినప్పుడు, అది ఆక్సైడ్ మరియు హైడ్రైడ్స్‌ని ఏర్పరుస్తుంది.

రేడియోధార్మిక మూలకం అవడం వల్లనూ, ఎముకలులో పేరుకుపోయే గుణం ఉండడం వల్లను,, ప్లూటోనియం యొక్క నిర్వహణ ప్రమాదకరమైనది.

నాశన (అంతరించిపోయే) వేడి మరియు విచ్ఛిత్తి లక్షణాలు[మార్చు]

ప్లూటోనియం ఐసోటోపులు రేడియోధార్మిక క్షయం చేయించుకోవాలని, ఇది క్షయం వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వివిధ ఐసోటోపులు ఒక యూనిట్ ద్రవ్యరాశికి వేడిని వివిధ పరిమాణాల్లో ఉత్పత్తి చేస్తాయి. క్షయం వేడి సాధారణంగా వాట్ / కిలోగ్రాము లేదా మిల్లీవాట్ / గ్రామ వంటి పరిమాణాలలో ఉంటుంది. పెద్ద ప్లూటోనియం యొక్క ముక్కలులో (ఉదా ఒక ఆయుధం పిట్) మరియు సరిపోని వేడి తొలగింపు ఫలితంగా స్వీయ తాపనం అనేది ముఖ్యమైనదిగా ఉండవచ్చు. అన్ని ఐసోటోపులు క్షయం చెందినప్పుడు బలహీనమైన గామా కిరిణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి..

ప్లూటోనియం-238[మార్చు]

NASA వారు అంతరిక్షం లోకి, ప్లూటో గ్రహాన్ని పరిశీలించడానికి, పంపిన నభోనౌక "నూ హొరైజన్‌స్" (New Horizons) లో ప్లూటోనియం-238 ని ఇంధనంగా వాడేరు. నభోనౌకలు భూమి పరిసరాల్లో ఉన్నంత సేపూ సూర్యరస్మిని వాడుకుని విద్యుత్తుని తయారు చేసుకుని, లోపల ఉన్న విద్యుత్‌ పరికరాల అవసరాలని తీర్చుకోగలవు. కాని అంతరిక్షపు లోతుల్లోకి వెళ్లే నభోనౌకల అవసరాలకి సరిపడే మేరకి సూర్యరస్మి లభించదు. అప్పుడు ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనాల మీద ఆధారపడక తప్పదు. ఇటువంటి సందర్భాలలో రేడియోధార్మిక లక్షణాలు ఉన్న ప్లూటోనియం-238 వంటి సమస్థానులు (ఐసోటోపులు) కీలకమైన పాత్ర వహిస్తాయి.

ప్లూటోనియం-238 యొక్క అణుగర్భం విచ్ఛిన్నం అయినప్పుడు వేడి పుడుతుంది. ఈ వేడిని విద్యుత్తుగా మార్చవచ్చు. ఈ రకం పరికరాన్ని కణ ఘటం (nuclear battery) అని పిలవొచ్చు. ఈ పద్ధతిలో పుట్టిన వేడిని విద్యుత్తుగా మార్చి ఆ విద్యుత్తుతో విద్యుత్ పరికరాలకి ప్రాణం పొయ్యవచ్చు. లేదా, ఆ వేడిని యథాతథంగా వాడుకుని నభోనౌక లోపల వాతావరణం గడ్డకట్టుకుపోకుండా వెచ్చగా ఉంచడానికి వాడుకోవచ్చు. అంగారకగ్రహం మీద తిరుగాడుతూన్న Curiosity అనే Mars Rover ని వెచ్చగా ఉంచడానికి ఈ పద్ధతి వాడుతున్నారు.

పైన ఉదగరించిన పనులు చెయ్యడానికి రేడియోధర్మం ప్రదర్శించే ఏ సమస్థానిని అయినా వాడవచ్చు కానీ ప్లూటోనియం-238 లక్షణాలు మన అవసరాలకి బాగా నప్పుతాయి: ప్లూటోనియం-238 తో సిరామిక్ పదార్థాలు తయారు చేసి సురక్షితంగా వాడుకోడానికి వెసులుబాటు ఉంది. వీటి అర్ధాయుద్ధాయం బాగా ఎక్కువ కనుక దీర్ఘ ప్రయాణాలు చేసే నౌకలలో వాడడానికి అనుకూలత ఎక్కువ. అంతే కాకుండా, ఇచ్చిన గరిమలో ఎక్కువ వేడిని పుట్టించే గుణం ప్లూటోనియమ్-238 కి ఉంది.

వేడి క్షయం అయ్యే ఐసోటోపులు [2]
ఐసోటోపు క్షయం పద్ధతి సగ జీవితకాలం (సం.) వేడి క్షయం (బరువు/కిలో) సద్యుజనిత న్యూట్రాన్ల విచ్చినము (1/ (గ్రా·సె) ) వ్యాఖ్య
238ప్లూటోనియం 234యురేనియానికి ఆల్ఫా 87.74 560 2600 చాలా అధిక క్షయం వేడి. కొద్ది మొత్తంలో గణనీయమైన స్వీయ తాపనం కారణమవుతుంది. రేడియో ఐసోటోప్ ఉష్ణవిద్యుత్ జెనరేటర్‌లు సొంతంగా వాడినవి.
239ప్లూటోనియం 235యురేనియానికి ఆల్ఫా 24100 1.9 0.022 ఉపయోగంలో ప్రధాన విచ్ఛిత్తి ఐసోటోప్.
240ప్లూటోనియం 236యురేనియానికి ఆల్ఫా, నిరంతమైన విచ్చినము 6560 6.8 910 నమూనాల ప్రధాన కల్మష 239ప్లూటోనియం ఐసోటోప్. ప్లూటోనియం గ్రేడ్ సాధారణంగా జాబితా చేయబడింది240ప్లూటోనియం . హై నిరంతమైన విచ్ఛిత్తివి అణు ఆయుధాలు ఉపయోగించడానికి వాడతారు
241ప్లూటోనియం 241బీటా-మైనస్‌కు అమెరేషియం 14.4 4.2 0.049 క్షయ అమెరేషియం-241; దాని పెరుగుదలను పాత నమూనాలను రేడియోధార్మిక విపత్తులను అందిస్తుంది.
242ప్లూటోనియం 238యురేనియానికి ఆల్ఫా 376000 0.1 1700

మూలాలు[మార్చు]

  1. Magurno, B.A.; Pearlstein, S, eds. (1981). Proceedings of the conference on nuclear data evaluation methods and procedures. BNL-NCS 51363, vol. II (PDF). Upton, NY (USA): Brookhaven National Lab. pp. 835 ff. Retrieved 2014-08-06. 
  2. "Can Reactor Grade Plutonium Produce Nuclear Fission Weapons?". Council for Nuclear Fuel Cycle Institute for Energy Economics, Japan. May 2001. 

Energy and Environment Chelsey Harvey, "This is the fuel NASA needs to make it to the edge of the solar system — and beyond," Washington Post, Dec 30, 2015