Plutonium, Pu, je šestý aktinoid, jde o silně radioaktivní a velmi toxický prvek. Využívá se hlavně jako palivo pro jaderné reaktory, v radioizotopových termoelektrických generátorech a také v jaderných zbraních.
| Atomové číslo | 94 | Počet stabilních izotopů | 0 |
| Atomová hmotnost | 244,064 | Elektronová konfigurace | [Rn] 5f6 7s2 |
| Teplota tání [°C] | 641 | Teplota varu [°C] | 3232 |
| Elektronegativita | 1,28 | Hustota [g.cm-3] | 19,816 |
Izotopy
V přírodě se prakticky nevyskytuje, připravuje se pouze uměle bombardováním 238U neutrony.
238U + 1n → 239U → 239Np + β– → 239Pu + β–
Plutonium má v současnosti asi 20 popsaných izotopů, nejdůležitější je 239Pu.
| Izotop | Poločas rozpadu [roky] |
| 238Pu | 87,74 |
| 239Pu | 2,41×104 |
| 240Pu | 6500 |
| 241Pu | 14 |
| 242Pu | 3,73×105 |
| 244Pu | 8,08×107 |
Chemické vlastnosti
Čisté plutonium je stříbřitě-bílý kov, který se na vzduchu rychle pokrývá šedou vrstvou PuO2, v práškové formě je pyroforické. S vodou reaguje nejprve na Pu(O)(OH) a poté vzniká směs oxidů a hydratovaných oxidů. Čistý kov se připravuje redukcí fluoridu pomocí lithia nebo barya.
Vytváří sloučeniny v rozmezí oxidačních čísel III–VII, které se liší barvou:
| Oxidační stav | Forma | Barva |
| III | Pu3+ | modrofialová |
| IV | Pu4+ | žlutohnědá |
| V | PuO2+ | světle růžová |
| VI | PuO22+ | růžovooranžová |
| VII | PuO53- | zelená |
Jsou známy i supravodivé fáze obsahující plutonium.[3] První připravenou byl PuCoGa5.[4]
| Vzorec | TC [K] |
|---|---|
| PuCoGa5 | 18,5 |
| PuRhGa5 | 8,6 |
| PuCoIn5 | 2,5 |
| PuRhIn5 | 1,7 |
NMR
Plutonium má jeden NMR aktivní izotop – 239Pu – se spinem ½, ale kvůli silné interakci jádra s nepárovými elektrony v orbitalech 5f je jeho měření velmi obtížné. První signál se proto povedlo naměřit až v roce 2012.[5]
| 239Pu | |
| Spin | 1/2 |
| Zastoupení v přírodě [%] | – |
| Rezonanční frekvence v poli 1 T | 3,09 |
| Jaderný magnetický moment | +0,203 |
| Citlivost vůči 1H | 0,00038 |
Odkazy
- Plutonium na české wikipedii
- Plutonium na anglické wikipedii
- Sarrao, J.L.; Bauer, E.D.; Mitchell, J.N.; Tobash, P.H.; Thompson, J.D. Phys. C 2015, 514, 184-188. DOI: 10.1016/j.physc.2015.02.031. Superconductivity in plutonium compounds.
- Sarrao, J.L.; Morales, L.A.; Thompson, J.D.; Scott, B.L.; Stewart, G.R.; Wastin, F.; Rebizant, J.; Boulet, P.; Colineau, E.; Lander, G.H. Nature 2002, 420, 297-299. DOI: 10.1038/nature01212. Plutonium-based superconductivity with a transition temperature above 18 K.
- Plutonium in a spin
Navigace
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | He | ||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| Cs | Ba | La | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu |
| Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |