العلومالعناصر الكيميائية

عنصر البلوتونيوم

اقرأ في هذا المقال
  • ماهو البلوتونيوم؟
  • خصائص البلوتونيوم.
  • استخدامات البلوتونيوم.

ماهو البلوتونيوم؟

هو عنصر من العناصر الكيميائية، نادر الانتشار والوجود، يُرمز له بالرمز الكيميائيّ”pu”، عدده الذريّ يساوي”94″، يقع في الجدول الدوري ضمن عناصر المجموعة الثالثة والدورة السابعة، تبع في تصنيفه إلى عناصر مجموعة الأكتينيدات.

يتشابه البلوتونيوم مع عنصر اليورانيوم في العديد من الخصائص إضافةً إلى قدرته ع الانشطار كالعديد من العناصر، هذا وقد يمتاز بكثافته الكبيرة التي تفوق كثافة الرصاص بشكلٍ خاص.

يتم انتاج وتكوّن هذا العنصر نتيجة القيام بعمليات قذف مُستمرة لإحدى نظائرعنصر الديتيريوم حتى تصل إلى كتلة مُعينة من عنصر اليورانيوم الموجود في العديد من المفاعلات النووية.

إضافةً إلى ذلك فقد يتعرّض البلوتونيوم إلى ثلاث مراحل أساسية لتكوّنه وهي: منح اليورانيوم”238″عدداً من النيوترونات حتى يتم تحويله بشكلٍ مباشر إلى”239″، ومن ثم تحويله ليعطي نبتونيوم”239″، وفي النهاية تحدث عملية تحول أخيرة حتى يتم انتاح البلوتونيوم”239″.

كان البلوتونيوم في بداية اكتشافه عبارة عن خليط يتكوّن من مجموعة من العناصر كعنصر الكريبتون والباريوم بشكلٍ خاص، حتى بدأت عمليات الانشطار النوويّ التي ساعدت بشكل كبير في اكتشاف البلوتونيوم واستخراجه.

البلوتونيوم كغيره من العناصر تعرّض لعمليات فصل وعزل مُستمرة ومن هذه العمليّات عملية التبادل الأيونيّ إضافةً إلى عملية التحلُّل الكهربائيّ، هذا وقد تم اللجوء إلى طرق أخرى لفصل البلوتونيوم عن معادنه نذكر منها عملية قدف النيترونات لعنصر اليورانيوم مثلا.

هذا وقد يعود السبب وراء تسمية البلوتونيوم في هذا الإسم إلى كوكب بلوتو، إلى جانب أنّ هناك العديد من الاسماء التي تم اقتراحها لتسميّة هذا العنصر به والتي كانت حميعها متشابهة المعنى.

البلوتونيوم على عكس العناصر الكيميائية فهو لا يحتوي على أيّة نظائر مستقرة، إلّا أنّ النظير الوحيد لهذا العنصر هو نظير اليورانيوم”244″والذي يُعتبر من أطول النظائر عمراً، إلى جانب أنّه أكثر النظائر انتشاراً.

خصائص البلوتونيوم:

  • يُعتبر البلوتونيوم عنصراُ فلزيّاً مشعاً.

  • قابل للانشطار والتأكسد.

  • يُعدّ البلوتونيوم من العناصر الترابيّة المُشعة.

  • يمتاز بنشاطه الكيميائيّ والإشعاعيّ العالي.

  • يمتلك نظاماً بلوريّاً أحادي الميل.

  • له مغناطيسية مسايرة.

  • موصل رديء للكهرباء والحرارة.

  • يمتاز بهشاشته وليونته.

  • كهروسلبيته مُنخفضة مُقارنةً بباقي العناصر.

  • يظهر في اغلب الأحيان في الحالة الصلبة.

  • يمتاز بوزنه الثقيل وكثافته العالية.

  • له درجات ذوبان منخفضة نوعاً ما.

  • له بريقاً ولمعاناً واضحين.

  • قابل للتفاعل مع الماء والأكسجين والأحماض.

استخدامات البلوتونيوم:

  1. يدخل في صناعة بعض من المُفاعلات النوويّة إلى حانب استخدامه في صناعة العديد من الأسلحة والقنابل النوويّة.

  2. يمكن استخدامه في عمليات توليد الطاقة الكهربائية.

  3. يدخل في صناعة بعض أجزاء المركبات الفضائية.

  4. تم استخدامه بشكلٍ مباشر في الأجسام التي تم ارسالها إلى الفضاء.

  5. يتم استخدامه في العديد من الأجهزة الطبية خاصةً تلك التي تتحكم في تنظيم ضربات القلب.

  6. من المُمكن أن يتم استخدامه في صناعة بعض أنواع السبائك المعدنيّة.

البلوتونيوم”239″:

هو واحد من أهم نظائر البلوتونيوم، يتم استخدامه بشكلٍ رئيسيّ في عمليّات إنتاج القنابل الذريّة، إضافةً إلى اعتباره مصدراً للوقود يُستخدم بشكلٍ رئيسيّ في المُفاعلات النوويّة.

يمتاز هذا النظير بعمره النصف الطويل، حيث يصل إلى حوالي أربعة وعشرين سنة، إلى جانب أنّ له كتلة حرجة صغيرة نوعاً ما، هذا وقد يكون نموذج إضمحلاله من نوع ألفا.

يتم تحضير هذا النظير بشكلٍ رئيسيّ عن طريق اللجوء إلى عمليّات تحويل اليورانيوم الموجود بشكلٍ رئيسيّ في إحدى القضبان الحاوية على كميّات مُحددة من الوقود، إلى جانب ذلك ففي أغلب الأحيان يظهر البلوتونيوم مُختلطاً مع مجموعة من نظائر العناصر الأخرى، إلّا أنّه يختلط بشكلٍ رئيسيّ بنظير اليورانيوم”238″.

المصدر
Nuclear fission and fusion, and neutron interactions Air-Launched Ballistic Missiles ReportThe Nature of Scientific InquiryThe Element PlutoniumPlutonium: the essentials

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى