放射性!一个概要文件的元素钚

首次发现于1940年代,钚用于创造性的和破坏性的目的。已故物理学家约翰·高夫曼一旦被称为钚“地狱之主的元素。”A linguist might be inclined to agree.

但首先一点关于这个元素。每个原子的钚含有94个质子。相比之下,只有92个质子铀在每个镎原子原子和93。

由于这两个元素都是古神-和行星的名字命名的天王星和海王星,钚有相同的待遇。

“钚是由格伦发现Seaborg和同事在伯克利实验室(CA)在1940年年底,”彼得·c·伯恩斯说在圣母大学的一个化学家,在一封电子邮件。

十年前附近,天文学家观察到的一个新的矮行星海王星。为了纪念罗马阴间的神,它被称为“冥王星”。和钚derives its name from that heavenly body.

最初,Seaborg和通过使用一个公司能够生产钚回旋加速器粒子加速器加州大学伯克利分校。使用这种设备,粒子称为“氘核”铀样品被解雇。镎的实验创造了少量,然后成为钚通过腐烂的过程。

的第一个可秤的钚样本芝加哥大学的创建8月20日,1942年。届时,一些政党意识到元素的军事潜力。

钚原子总是有94个质子。但是,中子数可以不同,化学家将这些变化称为“同位素,“铀同位素。其中一个,叫做铀- 235(u - 235),很快就被确定为一个潜在的原子弹的燃料来源。发现后不久,钚进入谈话另一种权力核武器。原子时代即将开始。

今天,在实际应用中,有两种:钚reactor-grade和武器级。钚背后的关键因素是“胖子”,摧毁长崎的原子弹,日本,1945年,杀害成千上万的人有效地结束了第二次世界大战。

钚用于军事目的从铀燃料中恢复过来,一直在辐照两到三个月钚生产反应堆。大约需要22磅(10公斤)近纯钚- 239同位素(pu - 239)制造一枚核弹。这种炸弹需要30 megawatt-years核反应堆操作,在恒定的燃料变化和再加工的“热”燃料,根据世界核协会。这就是为什么“武器级钚制造的特殊反应堆增加更高的钚同位素的浓度。

第一颗原子弹爆炸1945年7月16日,在地球上发生。这是在新墨西哥州,足以感受到100英里(160公里)。这是曼哈顿计划的一部分的绝密”三一核试验“在新墨西哥州阿拉莫戈多爆炸范围。核心问题的设备有一个钚;没有部署的铀核武器实验。

随后,美国放弃了u - 235在日本城市8月6日广岛原子弹,1945。三天后,美国了第二颗原子弹在长崎被戏称为“胖子”。就像夏天的武器测试在新墨西哥州,长崎原子弹爆炸依赖钚。

“[它]肯定永远不会知道有多少人死于原子攻击长崎,”美国能源部的报告18新利最新登入官方网站。根据他们的最佳估计,“最初40000人死亡,60000人受伤。”Over the coming months and years, the ultimate death total may have climbed to 140,000 or more. The长崎和平公园每年都举办仪式来纪念他们每年八月的记忆。

武器级钚储备的今天最大的问题是如何处理它。据估计,美国目前有96.6吨(87.7吨)的钚-和一个存储问题。目前的存储在一个建筑在南卡罗来纳的萨凡纳河。

今天超过三分之一的核电站产生的能量来自钚。然而,美国没有任何设施,依靠能源钚。18新利最新登入

最常见的钚同位素核反应堆pu - 239年形成的,它是由中子捕获从贫铀(u - 238)。当裂变,pu - 239可以有尽可能多的能量浓缩铀(u - 235),也在使用核武器。

从历史上看,另一个钚同位素、pu - 238,在一些用于动力电池商业心脏起搏器。这些医疗设备走出风格lithium-powered选择上市。

但是在最后的边境,钚仍然是一个有价值的商品。

”最重要,不使用钚发电在太空探索,”伯恩斯说。“钚- 238进行放射性衰变时释放出大量的热量,这些热量可以用于热电发电机发电。”

pu - 238有许多品质,使同位素吗非常有吸引力为空间机构工程师工作。首先,你不需要它来生成大量的热,然后可以转化为电能。

还有一个半衰期规,告诉你多长时间将一半的原子在一个给定的放射性同位18新利最新登入素衰变和转变成别的东西。受人尊敬的半衰期为88年,pu - 238可以使探测器和太空探测器运行数十年如一日。

远离太阳,在恒星的光线弱的地方和暗淡,太阳能卫星不会执行。同时,火星探测器,依靠阳光(就像现在机会罗孚)不得不面对灰尘通过风暴可以抑制他们的面板和阻碍电池功能。

由于这些原因,pu - 238是一个很好的适合火星和深空探索。到目前为止,pu - 238有动力至少30美国太空飞行器。的毅力探测器2021年2月,降落在这颗红色的星球有一个发电机由于pu - 238。所以做遥远的航天器旅行者1号和旅行者2号,参观太阳系(及以后自1977年以来)。

钚是放射性的,虽然你可能永远不会接触到它。卡内基科学研究所的罗伯特·海森说,“没有天然来源”的钚。“必须通过增殖反应堆,所以所有钚在使用地球上的人类,”他解释说通过电子邮件。

它可以被释放到环境中,通过一个工业厂房,或从一个容器,然而钚的水平在空气、水、土壤和食品是极低的。18新利最新登入18新利最新登入然而,如果你是暴露的,它可能会通过吸入辐射气溶胶或皮肤接触。和许多因素将决定风险是否会伤害你,包括多少,多久和你接触了钚。18新利最新登入

当你呼吸时,一些钚会困在你的肺部和将你的骨骼和肝脏。如果你吞下它通过食物、微量也可以传播到你的骨骼和肝脏。如果你触摸钚,很少——如果有的话——将进入你的身体,但它可以燃烧的皮肤接触到它。因此,尽管它是一种放射性元素,钚是远非“人类所知的最有毒物质,”维权拉尔夫纳德曾经宣称。