钚的相關知識與其應用 化學 092 郭彥明 2009121225

1、钚的相關知識與其應用屆別2009屆系別化學系化學系專業(yè)化學化學姓名郭彥明郭彥明學號2009121225二○一一年六月一一年六月2钚和多數金屬不同：它的密度在熔化時變大（約2.5%），但液態(tài)金屬的密度又隨溫度呈線性下降。另外，接近熔點時，钚的液態(tài)金屬具有很高的黏性和表面張力（相較于其他金屬）。钚金屬1.3钚的化學性質钚（英語：Plutonium，）原子序數為94，元素符號是Pu，是一種具放射性的超鈾元素。半衰期為24萬5千年。它屬于錒系金

2、屬，外表呈銀白色，接觸空氣后容易銹蝕、氧化，在表面生成無光澤的二氧化钚。钚有六種同位素和四種氧化態(tài)，易和碳、鹵素、氮、硅起化學反應。钚暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物和氫化物，其體積最大可膨脹70%，屑狀的钚能自燃。它也是一種放射性毒物，會于骨髓中富集。因此，操作、處理钚元素具有一定的危險性。1.4钚的同位素钚有二十種放射性同位素。在自然界中只找到兩種钚同位素，一種是從氟碳鈰鑭礦中找到的微量钚244，已知钚的同位素中壽命最長的是钚244

3、，半衰期是8.2610^7年，它具有足夠長的半衰期，可能是地球上原始存在的。另一種是從含鈾礦物中找到的钚239，是鈾238吸收自然界里的中子而形成的。其他钚同位素都是通過人工核反應合成的。其中壽命最長的有钚244（半衰期為8080萬年）、钚242（半衰期為373300年）及钚239（半衰期為24110年）。其余的放射性同位素半衰期都低于7000年。钚也有八種亞穩(wěn)態(tài)，但狀態(tài)并不穩(wěn)定、半衰期都不超過一秒。钚的同位素的質量數范圍從228到24

4、7不等。其中質量數低于钚244（最穩(wěn)定的同位素）的同位素，主要的衰變方式是自發(fā)裂變和α衰變，衰變產物通常生成鈾（92個質子）和镎（93個質子）的同位素（忽略裂變過程產生之二子核的大范圍）。質量數大于钚244的同位素則以β衰變?yōu)橹饕プ兎绞剑プ儺a物多為镅（95個質子）。钚241是镎衰變系的母同位素，透過β粒子或電子放射衰變成镅241。1.5钚的同素異形體在一般情況下，钚有六種同素異形體，并在高溫、限定壓力范圍下有第七種（zeta，ζ）存

5、在。這些同素異形體的內能相近，但擁有截然不同的密度和晶體結構。因此钚對溫度、壓力以及化學性質的變化十分敏感，各同素異形體的體積并隨相變而具有極大差異性。密度因同素異形體而異，范圍自16.00gcm^3到19.86gcm^3不等。諸多同素異形體的存在，造成钚的狀態(tài)易變，使钚元素的制造變得非常困難。例如，α型存在于室溫的純钚中。它和鑄鐵有許多相似加工后性質，但只要稍微提高溫度，便會轉成具有可塑性和可鍛造性的β型。造成钚復雜相圖的背后因素迄今