Curiosidade: O que é plutônio

Boa noite meu queridos alunos !!!
Hoje na aula de Geografia no 8º Ano, da escola E.E. Francisco da Silveira Franco, um aluno muito interessado me perguntou o que é plutônio.

Segue resposta e amanhã, levo as informações impressas.

Excelente semana à todos.

        O plutónio ^{(português europeu)} ou plutônio ^{(português brasileiro)} (em homenagem ao corpo celeste Plutão) é um elemento químico representado pelo símbolo Pu e de número atómico igual a 94 (94 protões e 94 electrões). À temperatura ambiente, o plutónio encontra-se no estado sólido. Pertencente a família dos actinídeos, é um metal de cor prateada-branca, que embaça em contato com o ar, formando um revestimento amorfo quando oxidado, radioativo, frágil e muito denso. Tem o maior número atômico dentre os elementos primordiais, é encontrado em poucas quantidades junto a minérios de urânio, sendo formado naturalmente por capturas neutrônicas de átomos de urânio. O mais estável isótopo do plutônio é o plutônio-244, com uma meia-vida de cerca de 80 milhões de anos, grande o suficiente para que se encontrar traços dele na natureza.¹ Plutônio é principalmente um produto de reações nucleares em reatores onde alguns nêutrons liberados em fissões nucleares são capturados por átomos de U-238, que após uma série de decaimentos, finalmente torna-se Pu.² O elemento normalmente exibe seis alótropos e quatro estados de oxidação. Ele reage com carbono, halogênios, nitrogênio, silício e hidrogênio. Quando exposto ao ar úmido, forma óxidos e hidretos que expandem a amostra em até 70% do volume, que pode entrar em ignição espontaneamente como um pó. Ele é radioativo e pode acumular-se nos ossos. Essas propriedades fazem do manuseio do plutônio uma atividade perigosa.

        Ele difere muito em suas características físico-químicas com os elementos do resto do grupo. Possui sete diferentes formas alotrópicas com base na temperatura e pressão aplicadas:α, β, γ, δ, δ', ε e ζ. Levando a níveis de oxidação de +2 a +7. A densidade varia de entre as formas alotrópicas de 19,8g/cm³ (α-Pu) a 15,9g / cm³ (δ-Pu).

        Ambos o plutônio-239 e plutônio-241 são físseis, significando que eles podem sustentar uma reação em cadeia, levando a aplicações em armas nucleares e reatores nucleares. Plutônio-240 exibe uma grande taxa de fissão espontânea, elevando o fluxo de nêutrons de qualquer amostra que o contem. A presença de plutônio-240 limita usabilidade de uma amostra de plutônio em armas ou a sua qualidade em como um combustível em um reator, e a porcentagem de Pu-240 determina o seu grau (grau para armas, combustível ou reator).

Plutônio-238 tem uma meia vida de 88 anos e emite partículas alfa. Ele é uam fonte de calor em geradores termoelétricos de radioisótopos, que são usados como fonte de energia para algumas sondas. Isótopos de plutônio são caros e inconveniente de se separar, então isótopos particulares são manufaturados em reatores especializados.

        Uma equipe liderada por Glenn T. Seaborg e Edwin McMillan na Universidade da Califórnia, Berkeley, sintetizou plutônio pela primeira vez em 1940 bombardeando urânio-238 com deutério. Traços de Pu na natureza foram descobertos subsequentemente. Produzindo plutônio em quantidades utilizáveis pela primeira vez foi a maior parte do Projeto Manhattan durante a Segunda Guerra Mundial, que desenvolveu armas nucleares pela primeira vez. O primeiro teste nuclear, a Experiência Trinity (julho de 1945) e a segunda bomba nuclear a ser usada contra humanos, na cidade de Nagasaki, em agosto de 1945, Fat Man, eram ambas bombas que tinham um núcleo de plutônio-239. Experimentos de radiação com humanos utilizando plutônio, foram conduzidos sem o consentimento informado, e vários acidentes de criticidade, alguns letais, ocorreram durante e depois da guerra. A disposição de resíduos de Pu de usinas nucleares e armas nucleares nucleares desmanteladas construídas durante a Guerra Fria são uma preocupação ambiental e a respeito da proliferação nuclear. Outras fontes de Pu no ambiente são o fallout nuclear de numerosos testes nucleares acima do solo ( agora banidos por tratado).

Glenn T. Seaborg e sua equipe foram os primeiros a sintetizar plutónio.

 

Enrico Fermi e uma equipe de cientistas da Universidade de Roma informou que eles haviam descoberto o elemento 94 em 1934. Fermi chamou o elemento de hesperium e mencionou o nome em sua palestra em 1938. A amostra foi na verdade uma mistura de bário , criptônio e outros elementos, mas isso não era conhecido na época, porque a fissão nuclear não tinha sido descoberta ainda.

Glenn T. Seaborg e sua equipe, em Berkeley, foram os primeiros a produzir plutónio. Plutónio (especificamente, plutónio-238) foi produzido pela primeira vez e isolado em 14 de dezembro de 1940, e quimicamente identificado em 23 de fevereiro de 1941 por Glenn T. Seaborg, Edwin McMillan, Joseph William Kennedy, e Arthur Wahl. era produzido pelo bombardeio de urânio por deuterio em um ciclotron de 150 cm na Universidade da Califórnia, Berkeley. No experimento de 1940, Neptúnio-238 foi criado diretamente pelo bombardeio, mas deteriorado por emissão beta , dois dias depois, o que indicou a formação do elemento 94.

Um trabalho documentando a descoberta foi preparado pela equipe e enviado à revista "Physical Review março 1941. O artigo foi retirado antes da publicação, após a descoberta de que um isótopo do novo elemento (plutônio-239) pode sofrer fissão nuclear em uma maneira que possa ser útil em uma bomba atômica. A publicação foi atrasada até um ano após o final da Segunda Guerra Mundial , devido a preocupações de segurança.

Edwin McMillan tinha nomeado recentemente o primeiro elemento transurânico depois do planeta Netuno , e sugeriu que o elemento 94, sendo o elemento seguinte na série, deveria ser nomeado para o que era, até então, considerado o próximo planeta, Plutão. Seaborg originalmente considerou o nome "plutium", mas depois pensou que não tinha som tão bom quanto "plutónio." Ele escolheu as letras "Pu" como uma piada, que passou sem aviso prévio para a tabela periódica. Outros nomes alternativos considerados por Seaborg e outros foram "ultimium" ou "extremium" devido à crença errônea de que tinham encontrado o último possível elemento na tabela periódica .

Fonte : wikipédia