ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

94Pu

พลูโทเนียม

พลูโทเนียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 94 และสัญลักษณ์ Pu อยู่ในคาบ 7 หมู่ — บล็อก f ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Rn] 5f6 7s2

เลขอะตอม94

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานไม่มีน้ำหนักอะตอมมาตรฐาน

หมู่—

คาบ7

บล็อกf

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Rn] 5f6 7s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

เคมีของพลูโทเนียมเกี่ยวข้องกับออร์บิทัล 5f, 6d และ 7s แอกทิไนด์ช่วงต้นอาจแสดงออกซิเดชันสถานะได้หลายค่า ส่วนสมาชิกที่หนักขึ้นมักมีสถานะ +3 สำคัญมากขึ้น

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของพลูโทเนียมคือ [Rn] 5f6 7s2 แอกทิไนด์ทุกธาตุเป็นกัมมันตรังสี จึงต้องพิจารณาเคมีควบคู่กับเสถียรภาพของนิวเคลียส ครึ่งชีวิต และรูปแบบการสลายตัว

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

พลูโทเนียมสามารถสร้างออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน และแอกทิไนด์บางชนิดมีออกซิเดชันสถานะหลายค่า เนื่องจากไอโซโทปทั้งหมดเป็นกัมมันตรังสี เคมีของมันจึงเชื่อมโยงกับเคมีรังสีและการสลายตัวของนิวเคลียส

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 19.82 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 913.0 K (639.9 °C) จุดเดือดคือ 3 501K (3 232 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบพลูโทเนียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติพลูโทเนียมพบการใช้งานในด้าน พลังงานนิวเคลียร์, ระบบพลังงานอวกาศ และ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

พลังงานนิวเคลียร์

ในงานพลังงานนิวเคลียร์ สมบัตินิวเคลียร์ของพลูโทเนียมหรือไอโซโทปบางชนิด—เช่น การสลายตัว การดูดกลืนนิวตรอน หรือการให้ความร้อน—เป็นเหตุผลหลักของการใช้งาน

ระบบพลังงานอวกาศ

ในงานระบบพลังงานอวกาศ สมบัตินิวเคลียร์ของพลูโทเนียมหรือไอโซโทปบางชนิด—เช่น การสลายตัว การดูดกลืนนิวตรอน หรือการให้ความร้อน—เป็นเหตุผลหลักของการใช้งาน

การวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ตัวอย่างและไอโซโทปของพลูโทเนียมใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาสมบัติของอะตอม นิวเคลียส วัสดุ และแนวโน้มในตารางธาตุภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุม

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

พลูโทเนียมอยู่ในอนุกรมแอกทิไนด์ของบล็อก f ในคาบ 7 การเปรียบเทียบกับยูเรเนียมและเนปทูเนียมช่วยอธิบายการเปลี่ยนแปลงของออกซิเดชันสถานะ อิเล็กตรอน 5f และเสถียรภาพของนิวเคลียส

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทแอกทิไนด์

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 32 · 24 · 8 · 2

ความหนาแน่น19.82 g/cm³

จุดหลอมเหลว913.0 K (639.9 °C)

จุดเดือด3 501K (3 232 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.28

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก581.4kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน—

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

พลูโทเนียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

พลูโทเนียมไม่มีค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐาน เพราะไม่มีส่วนผสมไอโซโทปธรรมชาติที่เสถียรเพียงพอสำหรับคำนวณค่าเฉลี่ยตัวแทนเพียงค่าเดียว

พลูโทเนียมไม่มีไอโซโทปเสถียร ไอโซโทปของมันเป็นกัมมันตรังสี ดังนั้นครึ่งชีวิตและรูปแบบการสลายตัวจึงสำคัญต่อการวัด การใช้งาน และความปลอดภัย

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

พลูโทเนียมเป็นกัมมันตรังสี การทำงานกับธาตุนี้ต้องใช้มาตรการป้องกันรังสีที่เหมาะกับไอโซโทป กัมมันตภาพ ชนิดรังสี และรูปทางเคมีของตัวอย่าง