Плутоний (символымен белгіленеді Pu; атомдық саны 94) — ауыр нәзік радиоактивті металл күмісті-ақ түсті[10][11]. Периодтық кестеде орналасады отбасы актиноидов.

Элемент үшін тән айтарлықтай ерекшеленетін басқа элементтерінің құрылымдық және физика-химиялық қасиеті[10]. Плутоний бар жеті аллотропных модификациялардың белгілі бір температура мен диапазонында қысым[12]: α, β, γ, δ, δ’, ε және ζ. Қабылдауы мүмкін тотығу дәрежесі +2-ден +7 негізгі болып саналады +4, +5, +6. Тығыздығы өзгеріп отырады 19,8 (α-Pu) дейін 15,9 г/см3 (δ-Pu).

Тұрақты изотоптар бар[5]. Табиғатта следовых мөлшерде бар ең долгоживущий изотоп барлық трансурандық элементтерді 244Pu, оның еншілес нуклид 240Pu, сондай-ақ 239Pu[1][13][14] және 238Pu. Қоршаған ортада орналасқан негізінен түрінде диоксиді (PuO2), суда әлі аз ериді, ол құм (кварц)[11]. Табу элементтің табиғатта өте аз, оны өндіру тиімсіз[~ 1].

Кейін екінші нептуния (қате “алынды” 1934 жылы топ Энрико Ферми[15][16]; оның бірінші изотоп 239Np синтезирован және сәйкестендірілуі 1940 жылы мамырда Эдвином Макмилланом және Филипом Абельсоном[17][18][19]) жасанды элемент алынған, микрограммовых мөлшерде 1940 жылдың аяғында түрінде 238Pu изотопы[13].

Бірінші жасанды химиялық элемент, өндіріс басталды өнеркәсіптік ауқымда[20] (КСРО-да 1946 жылы Челябіде-40 құрылды бірнеше кәсіпорын өндіретін қарулық уран және плутоний[21]). АҚШ-та, содан кейін КСРО-ның бірінші елдермен освоившими оны алуға. Алу үшін плутоний ретінде қолданылады байытылған, сондай-ақ табиғи уран. Жалпы саны плутоний, сақталған әлемдегі барлық нысандарда бағаланып, 2003 ж. 1239 т амӛз[22].

Хабарланған жабу туралы соңғы әлемде ядролық реактордың өндіру қарулық плутоний АДЭ-2, 46 жыл жұмыс істеді және тоқтатылды сәуір 2010 г. Ресей[23][24][25], алайда, бір айдан соң Жапония іске қосылды реактор “Мондзю”[26][27].

Кеңінен қолданылады өндіру, ядролық қаруды (т. ғ. к. “қару-жарақ плутоний”), отын, ядролық реакторлар үшін азаматтық және зерттеу мақсатындағы және энергия көзі ретінде ғарыштық аппараттар үшін[28]. Бірінші ядролық бомба әлемде құрылған және испытанной 1945 жылы АҚШ-та қолданылды плутониевый заряд. Сол бір үлгідегі және бірінші бомба, сыналған КСРО 1949 жылы[29].

Кестеде оң жақта келтірілген негізгі қасиеттері α-плутоний. Бұл аллотропическая модификациясы болып табылады негізгі үшін плутоний бөлме температурасында және қалыпты қысым.

CAS нөмірлері:

7440-07-5 үшін плутоний неспецифического құрамын,
13981-16-3 үшін 238Pu,
15117-48-3 үшін 239Pu,
14119-33-6 үшін 240Pu.

Энрико Ферми қызметкерлерімен бірге Университетте Рим деді, олар тауып химиялық элемент, реттік нөмірі 94, 1934 жылы[30]. Ферми атады бұл элемент гесперием жасап, осылайша болжам бар екендігі туралы, трансурандық элементтерді отырып, олардың теориялық алғашқы ашушы. Ол ұстанады, бұл позиция және өзінің Нобель дәрісінде 1938 жылы, алайда, естіп ашу туралы Отто Фришем және Фрицем Штрассманом бөлу ядро, мәжбүр жасауға баспа нұсқасы шыққан, Стокгольмде 1939 жылы ескерту ара көрсететін қайта қарау қажеттілігін “барлық мәселелер трансурандық элементтер”. Жұмыс неміс ғалымдарының көрсеткендей, белсенділік, табылған Ферми оның эксперименттер себепші болды дәл бөлумен емес, ашумен трансурандық элементтерді, ол бұрын түсіндік[31][32][33].
Циклотрон Беркли, соңғы пайдаланылған алу үшін нептуния және плутоний.
Ашу плутоний топ Калифорния университетінің Беркли басшылығымен Ж. Т. Сиборга жасалды көмегімен 60-дюймового циклотрон. Бірінші бомбардировка октаоксида триурана-238 (238U3O8) дейтронами, разогнанными ” циклотроне дейін 14-22 МэВ мен өтетін арқылы алюминий фольга қалыңдығы 0,002 дюйм, жүргізілген 14 желтоқсанда 1940 жылы. Салыстыру үлгілері алынған және выдержанные ішінде 2,3 тәулікке бөлінген фракциясы таза нептуния, ғалымдар елеулі айырмашылықты олардың альфа-белсенділіктерге мен екен деп болжадық оның өсуі арқылы 2 тәулік негізделген ықпалымен жаңа элемент болып табылатын еншілес қатысты нептунию. Бұдан кейінгі физикалық және химиялық зерттеулер жалғастырылды 2 ай. – Не қараған түні сағат 23-24 ақпанда 1941 жылы өткізілді шешуші эксперимент тотықтандыру жөніндегі болжамды элементінің көмегімен пероксиддисульфат-иондар мен күміс иондары катализатор ретінде, ол көрсеткендей, нептуний-238 екі күннен кейін ұшырауда бета-минус-ыдырау және химиялық элемент құрады нөмірімен 94 мынадай редакцияда жазылсын:

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

Гленн Теодор Сиборг (1912-1999) қызметкерлерімен бірге Беркли алғаш рет синтезировал плутоний. Ол басшы немесе негізгі мүшесі командалардың алған тағы сегіз элемент: Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No[34]. Оның құрметіне аталды элементі сиборгий[35]. Эдвин Макмиллан және Гленн Сиборг 1951 жылы марапатталды Нобель сыйлығының үшін зерттеу “химия трансурандық элементтер”[36].
Осылайша, болуы жаңа химиялық элемент расталды эксперименттік. Сиборгом, Э. М. Макмилланом, Дж. В. Кеннеди (ағылш.) А. Қ. Валем арқасында зерделеу оның алғашқы химиялық қасиеттері — мүмкіндігі болуы, кем дегенде, екі ғылыми дәрежесі тотығу[37][38][39][40][10][41][39][42][43][44][~ 2].

Сәл кейінірек анықталғандай, бұл изотоп болып табылады неделящимся (шектік), демек, неинтересным зерттеулер үшін әскери мақсатта, өйткені шекті ядро бола алмайды негізі тізбекті реакция бөлу. Поняв, физика-ядерщики АҚШ жіберсе, өзінің күш-жігерін алуға бөлінетін изотоптың-239 (ол бойынша есеп айырысу болуы мүмкін неғұрлым қуатты көзі атом энергиясын қарағанда, уран-235[40]). Наурыз 1941 жылы 1,2 кг чистейшей тұздары, уран, замурованной үлкен парафиновый блок, ұшыратты ” циклотроне бомбылау нейтронами. Бойы екі тәулікке созылды, бомбардировка уран ядролардың нәтижесінде алынды шамамен 0,5 мкг плутоний-239. Пайда жаңа элементті және предсказано теориясымен, сүйемелденді ағынымен альфа-бөлшектер[45].

28 наурыз, 1941 жылғы жүргізілген тәжірибелер көрсеткендей, 239Pu қабілетті бөлісуге әсерінен баяу нейтрондар, қимасы, өте айтарлықтай асатын қимасы үшін 235U, оның үстіне нейтрондар процесінде алынған, бөлу, жарамды алу үшін мынадай актілер ядролық бөлу, яғни мүмкіндік береді сене жүзеге асыру тізбекті ядролық реакциялар. Осы сәттен бастап басталды тәжірибелер жасау плутониевой ядролық бомбалар және құрылыс реакторлар үшін оның атқарымдары[39][41][46]. Бірінші таза элементтің қосылыс алынды 1942 жылы[39], ал алғашқы салмақтық санын металл плутоний — 1943 жылы[47].

Жұмыста жіберілген жариялауға журналы Physical Review 1941 жылдың наурыз айында, сипатталған алу әдісі және зерттеу элементі[41]. Алайда, жариялау, осы жұмыс тоқтатылды кейін, алынған мәліметтер, бұл жаңа элемент пайдаланылуы мүмкін ядролық бомба. Жариялау жұмыс болды жыл өткен соң Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін қауіпсіздік мақсатында[48] және кейбір түзетулерге[49].

Үшінші рейхе зерттеушілер атомы, сондай-ақ қалған бездеятельными. Зертханада Манфред фон Ардена әзірленді алу әдістері 94-ші элемент. 1941 жылдың тамыз айында физик Фриц Хоутерманс бітірді өзінің құпия баяндама “К вопросу о развязывании тізбекті ядролық реакциялар”. Онда ол нұсқаған болатын теориялық мүмкіндігін дайындау уран “қазандықта” жаңа жарылғыш заттар табиғи уран.

Происхождение названия[היום-מחר

Көмегімен осы астрографа алынды алғашқы суреттер Плутона.
См. сондай-ақ: Плутон (карликовая планета)
1930 жылы ашылған жаңа планета бар екені туралы оған бұрыннан айтқан Персиваль Ловелл — астроном, математик және автор фантастикалық очерк о жизни на Марсе. Көп жылдық бақылаулар негізінде үшін қозғалыстармен, Уран және Нептун, өлеңшілік, Нептуном Күн жүйесіндегі тиіс тағы бір, тоғызыншы планета, располагающаяся Күн, қырық рет оқу, Жер қарағанда. Орбита элементтері жаңа ғаламшардың болды оларға есептелген 1915 жылы. Плутон табылды арналған фотографиялық суреттерге алынған, 21, 23, 29 қаңтар 1930 ж. астрономом Клайдом Томбо обсерваториясында Лоуэлла барлық Флагстаффе (АҚШ). Планета ашылды 18 ақпан 1930 жылдың[50]. Атауы ғаламшарға берілді одиннадцатилетней мектеп оқушысы бірі Оксфорд Венецией Берни[51]. Грек мифологиясы “архитектура және дизайн” (рим Плутон) болып табылады құдай патшалық өлі.

Бірінші баспа дерек термин плутоний даталанады 21 ақпан 1942 ж. [52]. Атауы 94-ші химиялық элемент ұсынылды Артур Валем және Гленном Сиборгом[53]. 1948 жылы Эдвин Макмиллан ” деп атауды ұсынды 93-ші химиялық элемент, нептунием, өйткені планета Нептун — бірінші үшін Уранмен. Ұқсас құрметіне екінші ғаламшардың Уранмен, Плутона, деп аталды плутоний[54][55]. Ашу плутоний болды 10 жылдан кейін ашу карликовой планетаның (шамамен осындай уақыт қажет боп тұр ашуға Уран және именование 92-ші химиялық элемент)[15][~ 3].

Бастапқыда Сиборг деп атауды ұсынды жаңа элемент “плутием”, бірақ кейінірек деп шешті атауы “плутоний” жақсы естіледі[56]. Белгілеу үшін элемент ол қалжыңдап келтірді екі әріп “Pu” — бұл белгілеу толады, оған неғұрлым қолайлы периодтық кестеде[~ 4]. Сондай-ақ, Сиборгом ұсынылды кейбір басқа да нұсқалары мен атаулары, мысалы, ультимий (ағыл. ultimium лат. ultimus — соңғы), экстремий (extremium лат. extremus — шеткі), қате уақытта пайымдаулар, бұл плутоний соңғысы болмақ химиялық элемент периодтық кестеде[53]. Алайда элементі “деп атаған плутоний” соңғы Күн жүйесінің планетасы[15].