Πλουτώνιο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Το [[Χημικά στοιχεία|χημικό στοιχείο]] '''πλουτώνιο''' ([[Λατινική γλώσσα|λατινικά]]: ''plutonium'') είναι ένα [[Υπερουράνια στοιχεία|υπερουράνιο]], [[ραδιενέργεια|ραδιενεργό]] [[μέταλλο]] που ανήκει στις [[ακτινίδες]]. Ο [[ατομικός αριθμός]] του είναι [[94 (αριθμός)|94]] και η [[ατομική μάζα]] του 244 [[ατομική μονάδα μάζας|amu]].<ref>{{cite journal|title= Ατομικά βάρη των στοιχείων 2009 (IUPAC Technical Report)|author= Michael E. Wieser and Tyler B. Coplen|journal= Pure Appl. Chem.|volume= 83|issue = 2|year= Δεκέμβριος 2010|pages= 371|format= PDF|url= http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf|accessdate = 11/8/2011}}</ref> Το χημικό του σύμβολο είναι "'''Pu'''" και ανήκει στην περίοδο 7 και στον τομέα f. Έχει [[θερμοκρασία τήξης]] 639,5±2&nbsp;°C και [[θερμοκρασία βρασμού]] 3235±19&nbsp;°C.

Στις «συνηθισμένες συνθήκες», [[θερμοκρασία]] 25&nbsp;°C και [[πίεση]] 1 [[Ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]], είναι ένα μέταλλο σε χρώμα μεταλλικό γκρι, που αμαυρώνεται γρήγορα στον [[Ατμόσφαιρα|ατμοσφαιρικό αέρα]], εξαιτίας της [[Οξειδοαναγωγή|οξείδωσής]] του. Απαντάται σε [[6 (αριθμός)|έξι (6)]] [[αλλότροπα|αλλοτροπικές μορφές]], σε θερμοκρασίες από δωματίου (20&nbsp;°C) έως και 640&nbsp;[[°C]], που είναι και το σημείο τήξης του. Οι αλλοτροπικές μεταπτώσεις του πλουτωνίου συνοδεύονται από ασυνεχείς μεταβολές στην πυκνότητά του. Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό του είναι ότι με θέρμανση, από τους 310&nbsp;°C στους 480&nbsp;°C συστέλλεται αντί να διαστέλλεται, όπως συμβαίνει με τα άλλα μέταλλα. Στις [[χημική ένωση|ενώσεις]] του εμφανίζεται με [[5 (αριθμός)|πέντε (5)]] [[αριθμός οξείδωσης|αριθμούς οξείδωσης]]. Αντιδρά με τον [[Άνθρακας|άνθρακα]], τα [[αλογόνα]], το [[άζωτο]] και το [[πυρίτιο]]. Όταν εκτίθεται στον υγρό [[ατμόσφαιρα|αέρα]], δημιουργεί [[οξείδια]] και υδρίδια τα οποία αυξάνουν τον όγκο της αρχικής ποσότητας πλουτωνίου έως και 70%. Στη συνέχεια αποφλοιώνεται και μετατρέπεται σε σκόνη, που μπορεί να αναφλεχθεί απότομα. Είναι ραδιενεργό δηλητήριο που συσσωρεύεται στο [[οστό|μυελό των οστών]]. Αυτές και άλλες ιδιότητες κάνουν τη διακίνηση του πλουτωνίου επικίνδυνη.<br />

Το πλουτώνιο, ειδικότερα το ισότοπο ²³⁸Pu, παρασκευάστηκε με ακτινοβόληση [[Ουράνιο|ουρανίου]] με πυρήνες [[υδρογόνο|δευτερίου]] (βαρύ υδρογόνο) και απομονώθηκε για πρώτη φορά το Δεκέμβριο του [[1940]], ενώ ταυτοποιήθηκε χημικά λίγο αργότερα, το Φεβρουάριο του [[1941]] από τους Γκλεν Σήμποργκ, Έντουιν Μακ Μίλλαν, Γιόζεφ Κέννεντυ και Άρθουρ Γουώλ. Το νέο στοιχείο πήρε το όνομα του [[Πλούτωνας (πλανήτης νάνος)|πλανήτη-νάνο Πλούτωνα]], παρόμοια με άλλα χημικά στοιχεία που ανήκουν στις ακτινίδες, δηλαδή το ουράνιο και το ποσειδώνιο, που πήραν τα ονόματά τους από τον [[Ουρανός (πλανήτης)|πλανήτη Ουρανό]] και τον [[Ποσειδώνας (πλανήτης)|πλανήτη Ποσειδώνα]]. Παράγεται σε [[Πυρηνικός αντιδραστήρας|πυρηνικούς αντιδραστήρες]] με πρώτη ύλη το [[ουράνιο]] που χρησιμοποιείται ως [[Καύσιμα|καύσιμη]] ύλη. Χρησιμοποιείται στους αντιδραστήρες και στην κατασκευή [[πυρηνικά όπλα|πυρηνικών όπλων σχάσης]].

Ο [[Ενρίκο Φέρμι]] και μία ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο της [[Ρώμη]]ςΡώμης ανέφεραν ότι είχαν ανακαλύψει το στοιχείο 94 το [[1934]].<ref>{{cite web|url = http://www.nndc.bnl.gov/content/evaluation.html|title = Ένα Σύντομο Ιστορικό του τομέα των πυρηνικών δεδομένων και της αξιολόγησής τους|last = Holden|first = Norman E.|publisher = National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory|location = Upton (NY)|work = 51st Meeting of the USDOE Cross Section Evaluation Working Group|year = 2001|accessdate = 2009-01-03}}</ref> Ο Φέρμι αποκαλούσε το στοιχείο ''εσπέριο'' (''hesperium'') και το ανάφερε στη διάλεξή του κατά την απονομή του βραβείου Νόμπελ το [[1938]].<ref>{{cite web|url = http://www.nobel.se/physics/laureates/1938/fermi-lecture.pdf|format = PDF|last = Fermi|first = Enrico|date = 12 Δεκεμβρίου, 1938|title = Artificial radioactivity produced by neutron bombardment: Nobel Lecture|publisher = Royal Swedish Academy of Sciences}}</ref> Το δείγμα ήταν στην πραγματικότητα ένα μείγμα από [[βάριο]], [[κρυπτό]] και άλλα στοιχεία, μα αυτό δεν ήταν γνωστό εκείνη την εποχή γιατί η [[πυρηνική σχάση]] δεν είχε ανακαλυφθεί ακόμη<ref>{{cite book

Το πλουτώνιο (ακριβέστερα το ισότοπο ²³⁸Pu) παράχθηκε και απομονώθηκε για πρώτη φορά στις 14 [[Δεκέμβριος|Δεκεμβρίου]] 1940 και εντοπίστηκε χημικά στις 23 [[Φεβρουάριος|Φεβρουαρίου]] 1941 από τους [[Γκλεν Θ. Σίμποργκ|Γκλεν Σίμποργκ]] (''Glenn Theodore Seaborg'', 1912 – 1999), [[Έντουιν Μ. ΜακΜίλαν]] (''Edwin Mattison McMillan'', 1907 – 1991), [[Ιωσήφ Γ. Κένεντι|Τζώζεφ Κένεντι]] (''Joseph William Kennedy'', 1916 – 1957) και [[Άρθουρ Γουώλ]] (''Arthur C. Wahl'', 1917 – 2006), με βομβαρδισμό ουρανίου με πυρήνες [[Δευτέριο|δευτερίου]] σε κύκλοτρο 60 ιντσών (152,4&nbsp;cm) στο [[πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϋ]] στην [[Καλιφόρνια]].<ref name = 'ACS'>{{cite web|url = http://acs.lbl.gov/Seaborg.talks/65th-anniv/14.html|title = Elements 93 and 94|accessdate = 2008-09-17|author = LBNL contributors|publisher = Advanced Computing for Science Department, Lawrence Berkeley National Laboratory|archiveurl = https://web.archive.org/web/20080920143117/http://acs.lbl.gov/Seaborg.talks/65th-anniv/14.html|archivedate = 2008-09-20|url-status = dead}}</ref> Στο πείραμα του 1940, το [[ποσειδώνιο]]-238 δημιουργήθηκε άμεσα από τον βομβαρδισμό αλλά διασπάσθηκε με εκπομπή β-σωματιδίων δύο μέρες αργότερα, με την οποία σχηματίστηκε και το νέο στοιχείο 94.<ref name = "Emsley2001" />

Ο Έντουιν Μακ Μίλαν είχε πρόσφατα ονομάσει το πρώτο [[Υπερουράνια στοιχεία|υπερουράνιο]] [[Χημικά στοιχεία|στοιχείο]] με το όνομα του [[Ποσειδώνας (πλανήτης)|πλανήτη Ποσειδώνα]] και πρότεινε το εν λόγω στοιχείο 94, που είναι το επόμενο στοιχείο της σειράς, να πάρει το όνομά του από τον επόμενο πλανήτη, τον [[Πλούτωνας (πλανήτης)|Πλούτωνα]]<ref name = "Heiserman1992">{{harvnb|Heiserman|1992}}</ref><!-- Note: page 338 --><ref group="Σημ.">. Αυτή δεν ήταν η πρώτη φορά που κάποιος πρότεινε ένα στοιχείο να ονομαστεί "πλουτώνιο". Μία δεκαετία μετά την ανακάλυψη του [[Βάριο|βαρίου]], ένας καθηγητής πρότεινε να μετονομαστεί σε πλουτώνιο επειδή το στοιχείο δεν ήταν βαρύ, όπως υποδηλώνει η ελληνική προέλευση του ονόματος. Έτσι, υποστήριξε ότι, δεδομένου ότι παράγεται από τη σχετικά νέα τεχνική [[ηλεκτρόλυση]]ς, το όνομά του πρέπει να σχετίζεται με την [[φωτιά]]. Έτσι, πρότεινε να ονομαστεί από το Ρωμαίο θεό του κάτω κόσμου, Πλούτωνα (Pluto).<!-- Note: page 338 --></ref> Ο Σίμποργκ αρχικά θεώρησε πως το όνομα του στοιχείου θα ήταν ''"plutium"'', ''"πλούτιο"'', αλλά στη συνέχεια έκρινε πως δεν ακουγόταν ηχητικά τόσο καλά όσο το ''"plutonium"'', ''"πλουτώνιο"''.<ref name="Clark57">{{cite journal|last = Clark|first = David L.

|accessdate = 2009-02-15}}</ref> Εναλλακτικές ονομάσιεςονομασίες δημιουργημένες από τον Σίμποργκ ήταν '''ουλτίμιο''' ('''ultimium)''') ή '''εξτρέμιο''' ('''(extremium''') λόγω της λανθασμένης πεποίθησης ότι βρήκαν το τελευταίο δυνατό χημικό στοιχείο στον [[Περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων|περιοδικό πίνακα]].<ref>

Η βασική χημεία του πλουτωνίου λίγους μήνες μετά την αρχική μελέτη έμοιαζε να έχει ομοιότητες με αυτήν του ουρανίου<ref name = "Emsley2001" />. Η πρωταρχική έρευνα συνεχίστηκε μυστικά στο [[μεταλλουργικό εργαστήριο]] του [[Πανεπιστήμιο του Σικάγο|Πανεπιστημίου του ΣικάγοΣικάγου]]. Στις 18 Αυγούστου του 1942 απομονώθηκαν και μετρήθηκαν για πρώτη φορά ίχνη πλουτωνίου. Περίπου 50 μg πλουτωνίου-239 παράχθηκαν αναμειγμένα με ουράνιο και άλλα προϊόντα σχάσης με αποτέλεσμα να απομονωθεί μόνο 1 μg καθαρού πλουτωνίου<ref name = "Miner1968p541">{{harvnb|Miner|1968|p = 541}}</ref>. Η διαδικασία αυτή επέτρεψε στους χημικούς να καθορίσουν τη [[σχετική ατομική μάζα]] του νέου στοιχείου<ref name = "uchicago">

Ο πρώτος αντιδραστήρας παραγωγής [[Πλουτώνιο-239|πλουτωνίου-239]] ήταν ο Αντιδραστήρας γραφίτη X-10. Κατασκευάστηκε το [[1943]] σε μια εγκατάσταση στην Όακ Ριτζ (''Oak Ridge'') που αργότερα έγινε το Εθνικό Εργαστήριο Όακ Ριτζ.<ref name = "Emsley2001"/><ref group = "Σημ.">Κατά τη διάρκεια του Σχεδίου Μανχάταν, το πλουτώνιο συχνά αναφερόταν απλά ως ''49'': ο αριθμός 4 ήταν για το τελευταίο ψηφίο του 94 (ατομικός αριθμός του πλουτωνίου) και το 9 για το τελευταίο ψηφίο του πλουτωνίου - 239, το σχάσιμο ισότοπο για [[πυρηνική βόμβα|πυρηνικές βόμβες]]:{{Cite journal|last = Hammel|first = E.F.|year = 2000

Η κατασκευή του Αντιδραστήρα Β του Hanford, του πρώτου βιομηχανικού μεγέθους πυρηνικού αντιδραστήρα για παραγωγικούς σκοπούς, ολοκληρώθηκε τον [[Μάρτης|Μάρτιο]] του [[1945]]. Ο Αντιδραστήρας Β παρήγαγε το σχάσιμο υλικό για τα [[Πυρηνικό όπλο|όπλα πλουτωνίου]] που χρησιμοποιείτο κατακατά τη διάρκεια του [[ΒΠΠ|Β' Παγκοσμίου Πολέμου]].<ref group="Σημ.">Η Αμερικανική Εταιρεία των Μηχανολόγων Μηχανικών (ASME) συστάθηκε στην κατασκευή του Αντιδραστήρα Β ως Εθνικό Ιστορικό Ορόσημο Μηχανολόγων μηχανικών, τον Σεπτέμβριο του [[1976]].

[[Αρχείο:Pu-phases.png|thumb|Το πλουτώνιο εμφανίζεται με έξι αλλοτροπικές μορφές σε κανονική [[ατμοσφαιρική πίεση]] (δηλ. 1 Atm): '''[[Α|άλφα]]'''&nbsp;(α), '''[[β]]ήτα'''&nbsp;(β), '''[[γ]]άμμα'''&nbsp;(γ), '''[[δ]]έλτα'''&nbsp;(δ), '''δέλτα&nbsp;prime'''&nbsp;(δ'), & '''[[Ε|έψιλον]]'''&nbsp;(ε)<ref name = "Baker1983"/>|alt=A graph showing change in atomic volume with increasing temperature upon sequential phase transitions between alpha, beta, gamma, delta, delta' and epsilon phases]]</div>

Υπήρξαν περίπου 25 εργάτες στο εργαστήριο του Los Alamos που εισέπνευσαν σημαντικές ποσότητες σκόνης πλουτωνίου κατά το 1940. Σύμφωνα με την θεωρία του "καυτού σωματιδίου", καθένας από αυτούς είχε 99,5% πιθανότητα να είναι νεκρός μέχρι τώρα από καρκίνο των πνευμόνων, αλλά δεν υπήρξε ούτε μία περίπτωση καρκίνου των πνευμόνων σε αυτούς.<ref name="Cohen-13">{{cite web | url=http://www.phyast.pitt.edu/~blc/book/chapter13.html | author=Bernard L. Cohen | title=The Nuclear Energy Option, Chapter 13, Plutonium and Bombs | accessdate=2011-03-28|author=Bernard L. Cohen}} (Online version of Cohen's book ''Η πυρηνική ενεργειακή επιλογή'' (Plenum Press, 1990) ISBN 0-306-43567-5).</ref><ref>{{cite journal