Plütonyum Nedir? Nasıl Elde Edilir ve Özellikleri

Periyodik cetvelin aktinitler serisinde yer alan element. Uranyum ötesi elementlerin en önemlisidir. Nükleer reaktörlerde ve atom bombasında yakıt olarak kullanılır. Kimyasal bakımdan uranyuma benzer. Nükleer reaktörlerde uranyum-238′in nötronlarla bombardımanı sonucunda plutonyum-239 oluşur. Uranyum-235 gibi nükleer fisyona uğrar. II. Dünya Savaşı’nda Nagasaki’ye atılan atom bombası, plutonyumdan yapılmıştı.

Plutonyum, 1940 yılında Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy ve A. C. Wahlby tarafından 152 cm’lik siklotron (atom hızlandırıcısı) içerisindeki uranyumun döteryum ile bombardımanı sonucunda elde edilmiştir.

Bütün izotopları radyoaktif ve toksiktir. Yapay olarak elde edilen plütonyum, Dünya’da bilinen en toksik elementtir. 238U çekirdeğinin nötron yakalaması ile 239U elde edilir. 239U beta bozunması ile nükleer reaktör içerisinde 239Pu (239Np ile birlikte) elde edilir.

Plütonyum Nasıl Elde Edilir:

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, PuI 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.

Plutonyumun Özellikleri

Atom numarası: 94

Simge: Pu

Kütle numarası: 242

Kaynama Noktası (C): 3235

Erime Noktası (C): 640

Yoğunluk: —

Buharlaşma Isısı: 87.2

Kaynaşma (Füzyon) Isısı: —

Elektriksel iletkenlik: —

Isıl iletkenlik: —

Özgül Isı Kapasitesi: —

Bu Yazıyı Paylaş! Google+!

Kategori: Bilim - 133 viewsYorum Yazın

Selçuk Gönültaş

Plütonyum Nedir? Nasıl Elde Edilir ve Özellikleri (2 Yorum)

Yorum Yaz

  1. hilal dedi ki:

    teşekkürler perforformansıma çok işe yaradı

  2. Ferhat dedi ki:

    güzel

DMCA.com Protection Status