钚 

鈽 94Pu
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬) 鎂(鹼土金屬) 鋁(貧金屬) 矽(類金屬) 磷(非金屬) 硫(非金屬) 氯(鹵素) 氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬) 鈣(鹼土金屬) 鈧(過渡金屬) 鈦(過渡金屬) 釩(過渡金屬) 鉻(過渡金屬) 錳(過渡金屬) 鐵(過渡金屬) 鈷(過渡金屬) 鎳(過渡金屬) 銅(過渡金屬) 鋅(過渡金屬) 鎵(貧金屬) 鍺(類金屬) 砷(類金屬) 硒(非金屬) 溴(鹵素) 氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬) 鍶(鹼土金屬) 釔(過渡金屬) 鋯(過渡金屬) 鈮(過渡金屬) 鉬(過渡金屬) 鎝(過渡金屬) 釕(過渡金屬) 銠(過渡金屬) 鈀(過渡金屬) 銀(過渡金屬) 鎘(過渡金屬) 銦(貧金屬) 錫(貧金屬) 銻(類金屬) 碲(類金屬) 碘(鹵素) 氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬) 鋇(鹼土金屬) 鑭(鑭系元素) 鈰(鑭系元素) 鐠(鑭系元素) 釹(鑭系元素) 鉕(鑭系元素) 釤(鑭系元素) 銪(鑭系元素) 釓(鑭系元素) 鋱(鑭系元素) 鏑(鑭系元素) 鈥(鑭系元素) 鉺(鑭系元素) 銩(鑭系元素) 鐿(鑭系元素) 鎦(鑭系元素) 鉿(過渡金屬) 鉭(過渡金屬) 鎢(過渡金屬) 錸(過渡金屬) 鋨(過渡金屬) 銥(過渡金屬) 鉑(過渡金屬) 金(過渡金屬) 汞(過渡金屬) 鉈(貧金屬) 鉛(貧金屬) 鉍(貧金屬) 釙(貧金屬) 砈(類金屬) 氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬) 鐳(鹼土金屬) 錒(錒系元素) 釷(錒系元素) 鏷(錒系元素) 鈾(錒系元素) 錼(錒系元素) 鈽(錒系元素) 鋂(錒系元素) 鋦(錒系元素) 鉳(錒系元素) 鉲(錒系元素) 鑀(錒系元素) 鐨(錒系元素) 鍆(錒系元素) 鍩(錒系元素) 鐒(錒系元素) 鑪(過渡金屬) 𨧀(過渡金屬) 𨭎(過渡金屬) 𨨏(過渡金屬) 𨭆(過渡金屬) 䥑(預測為過渡金屬) 鐽(預測為過渡金屬) 錀(預測為過渡金屬) 鎶(過渡金屬) 鉨(預測為貧金屬) 鈇(貧金屬) 鏌(預測為貧金屬) 鉝(預測為貧金屬) 鿬(預測為鹵素) 鿫(預測為惰性氣體)




(Uqq)
外觀
銀白色,在空氣中的失去光澤為深灰色
概況
名稱·符號·序數鈽(Plutonium)·Pu·94
元素類別錒系金屬
·週期·不適用·7·f
標準原子質量[244]
电子排布[Rn] 5f6 7s2
2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
鈽的电子層(2, 8, 18, 32, 24, 8, 2)
鈽的电子層(2, 8, 18, 32, 24, 8, 2)
歷史
發現格倫·西奧多·西博格Arthur WahlJoseph W. Kennedy埃德溫·麥克米倫(1940年)
物理性質
物態固態
密度(接近室温
19.816 g·cm−3
熔点時液體密度16.63 g·cm−3
熔点912.5 K,639.4 °C,1182.9 °F
沸點3505 K,3228 °C,5842 °F
熔化热2.82 kJ·mol−1
汽化热333.5 kJ·mol−1
比熱容35.5 J·mol−1·K−1
蒸氣壓
壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 1756 1953 2198 2511 2926 3499
原子性質
氧化态8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1
兩性氧化物)
电负性1.28(鲍林标度)
电离能第一:584.7 kJ·mol−1
原子半径159 pm
共价半径187±1 pm
鈽的原子谱线
雜項
晶体结构單斜
磁序順磁性[1]
電阻率(0 °C)1.460 µ Ω·m
熱導率6.74 W·m−1·K−1
膨脹係數(25 °C)46.7 µm·m−1·K−1
聲速2260 m·s−1
杨氏模量96 GPa
剪切模量43 GPa
泊松比0.21
CAS号7440-07-5
同位素
主条目:鈽的同位素
同位素 丰度 半衰期t1/2 衰變
方式 能量MeV 產物
238Pu 痕量 87.7  α 5.593 234U
SF
239Pu 痕量 2.411×104  α 5.245 235U
SF
240Pu 痕量 6561  α 5.256 236U
SF
241Pu 人造 14.329  β 0.021 241Am
α 5.140 237U
242Pu 人造 3.75×105  α 4.984 238U
SF
244Pu 痕量 8.13×107  α 4.666 240U
SF

(英語:Plutonium,香港譯,台湾譯),是一種化學元素,其化學符號Pu原子序數为94。屬於錒系元素,是第二個超鈾元素,具有放射性。鈽是一種高密度的銀白色金屬,化學性質十分活潑,接觸空氣後容易腐蝕、氧化,在表面生成無光澤的二氧化鈽。暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物氫化物,其體積最大可膨脹70%。鈽也易和鹵素非金屬元素起化學反應。屑狀的钚能自燃。鈽有六种同素異形體和四種氧化態。鈽是一种放射性毒物,且進入人體後会於骨髓中富集。因此操作、處理鈽元素具有一定的危險性。

1940年,格倫·西奧多·西博格埃德溫·麥克米倫首度在柏克萊加州大學實驗室,以撞擊鈾-238合成出鈽元素,是繼之後第二個被合成出的超鈾元素[2][3]麥克米倫將這個新元素取名Pluto(意為冥王星),西博格便開玩笑提議定其元素符號為Pu(音類似英語中表嫌惡時的口語「pew」)。科學家隨後在鈾礦中發現了微量的鈽,是矿石中的鈾-238经过中子俘获紧接着發生两次β衰变而成的:(238U → 239U239Np239Pu),因此鈽是少數存在於自然界中的超鈾元素,也是天然存在於自然界中原子序最大的元素。

鈽沒有穩定同位素,最長壽的同位素是鈽-244,半衰期約為八千萬年。而工業及軍事上最重要的鈽同位素是鈽-239,半衰期為2.41萬年,常被用來製造核武器[4] 鈽-239和鈽-241都易于裂變,即它們的原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂,釋出能量、伽馬射線以及中子輻射,從而形成核連鎖反應,並應用在核武器與核反應爐上。另外,鈽-238的半衰期為88年、並放出α粒子,它是放射性同位素熱電機的熱量來源,常用於驅動太空船;而鈽-240自發裂變的比率很高,容易造成中子通量激增,因而影響了鈽作為核武及反應器燃料的適用性。製造鈽的特定同位素時幾乎都是以特殊反應合成,分離鈽同位素的過程成本極高又耗時費力,因此有些材料只有特定國家在生產。

第二次世界大战期间,曼哈頓計劃首度將製造微量鈽元素列為主要任務之一,曼哈頓計劃後來成功研製出第一個原子彈。1945年7月的第一次核試驗三一试验」,以及第二次、投於長崎市的「胖子原子彈」,都使用了鈽製作內核部分。[5]關於鈽元素的人體輻射實驗研究並在未經受試者同意之下進行,二次大戰期間及戰後都有數次核試驗相關意外,其中有的甚至造成傷亡。核能發電廠核廢料的清除,以及冷戰期間所打造的核武建設在核武裁減後的費用,都延伸出日後核武擴散以及環境等問題。非陸上核試驗也會釋出殘餘的原子塵,現已依《部分禁止核試驗條約》明令禁止。

  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds 互联网档案馆存檔,存档日期2011-03-03., in Lide, D. R. (编), CRC Handbook of Chemistry and Physics 86th, Boca Raton (FL): CRC Press, 2005, ISBN 0-8493-0486-5 
  2. ^ Yang, Sarah. Historic plutonium sample traced to Seaborg, Manhattan Project. Berkeley News. 2015-01-16 [2019-07-21]. (原始内容存档于2021-05-16) (美国英语). 
  3. ^ University of California, Berkeley. Atomic Heritage Foundation. [2019-07-21]. (原始内容存档于2021-05-12) (英语). 
  4. ^ 'Detection of Plutonium-244 in Nature,' Nature 234, 132-134 (19 November 1971). [2010-09-17]. (原始内容 (PDF)存档于2016-03-03). 
  5. ^ Little Boy and Fat Man. Atomic Heritage Foundation. [2019-07-21]. (原始内容存档于2017-12-24) (英语). 



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