|
Plutoniul este un element chimic metalic radioactiv din grupa actinidelor, având numărul atomic 94 și simbolul chimic Pu. A fost descoperit în 1940 în urma reacției de bombardare a 238U cu deuteroni, dar – din cauza războiului – descoperirea sa a fost comunicată abia în 1948. A fost „botezat” în martie 1942, numele elementului provenind de la cel al planetei pitice Pluto, în analogie cu uraniul și neptuniul.
Chiar dacă urme de plutoniu sunt prezente în mod natural pe Pământ (fiind cel mai greu element prezent în natură anterior erei atomice), el este considerat ca fiind un produs antropogen. Dintre cei 20 de radioizotopi existenți se remarcă 238Pu (sursă termoenergetică) și 239Pu (izotop fisil).
Plutoniul este un element pentru care electronii 5f sunt situați la limita de tranziție delocalizare–localizare. În tăietură proaspătă are culoarea gri–argintie, care se acoperă rapid cu un strat de oxohidroxid de culoare gri (uneori cu tentă verzuie) în prezența umidității. Este unul din puținele elemente metalice a cărui densitate crește prin topire; în plus, metalul topit suferă o descreștere a densității odată cu creșterea temperaturii. Din punct de vedere chimic, în stare metalică prezintă nu mai puțin de șapte forme alotropice, iar în compuși multiple stări de oxidare (până la +7). Reacționează cu carbon, halogeni, azot, siliciu, hidrogen etc.
Plutoniul a fost produs în cantități semnificative tehnologic în timpul Proiectului Manhattan. Bombele Fat Man utilizate în cadrul testului nuclear Trinity și la bombardarea orașului japonez Nagasaki (în august 1945) au utilizat plutoniu drept material exploziv. Testele nucleare efectuate în anii 1950-1960 au utilizat la scară extinsă plutoniu. Plutoniul produs în scopuri militare și cel format în reactori nucleari prin procese de activare ridică în prezent probleme majore de proliferare nucleară. Puterea specifică rezultată ca urmare a evenimentelor de dezintegrare (0,57 W/g) a 238Pu este suficientă pentru utilizarea sa ca stimulator cardiac, surse de putere pentru generatoarele termoelectrice, balize de navigare, vehicule spațiale etc.
Având în vedere comportamentul fizico-chimic și perspectivele tehnologice, plutoniul este considerat a fi unul dintre cele mai complexe și fascinante elemente din sistemul periodic, jucând un rol unic în istoria recentă a omenirii. La mai puțin de cinci ani de la izolarea sa, acesta a fost folosit în una dintre cele două bombe atomice utilizate în scopuri beligerante, către sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. De asemenea, o parte importantă a energiei de origine nucleară este produsă în reactori nucleari prin fisiunea nucleelor atomilor de plutoniu. Au fost efectuate mai multe experimente de iradiere a unor subiecți umani care studiază plutoniu, fără consimțământul acestora, iar mai multe accidente critice, unele letale (iradiere acută), au avut loc după război.
Practic, era atomică este asociată plutoniului (alături de uraniu): „Plutoniul evocă toată gama de emoții umane, de la bine la rău, de la speranță la disperare, de la salvarea omenirii la distrugerea sa totală. Nu există alt element în sistemul periodic care să fi avut un impact atât de profund în conștiința umanității”.
|
