Plutonio - Pu

Plutonio

Il plutonio è stato scoperto nel 1941 dal Dott. Glenn T. Seaborg e Edwin McMillan, Kennedy e Wahl tramite il bombardamento del deuterone di uranio in un ciclotrone da 60 pollici del laboratorio di radiazione dell'università di Berkley in California, ma la scoperta fu mantenuta segreta. Prese il nome dal pianeta Pluto, scoperto direttamente dopo Nettuno. (Pluto è il pianeta piu' esterno vicino a Nettuno).

Il metallo ha un aspetto argentea ed assume un colore giallo appannato se leggermente ossidato. È chimicamente reattivo. Una pezzo di plutonio relativamente grande è caldo al tocco a causa dell'energia emanata nel decadimento alfa. Pezzi più grandi produrranno abbastanza calore da bollire l'acqua. Il metallo si dissolve velocemente in acido cloridrico concentrato, acido idroidico, o acido perclorico. Il metallo mostra sei forme allotropiche che hanno varie strutture cristalline. Le loro densità variano da 16.00 a 19.86 g/cm3.

L'isotopo più importante del plutonio è il 239Pu, con un periodo radioattivo di 24.200 anni. A causa del suo breve periodo radioattivo, ci sono naturalmente soltanto tracce molto piccole di plutonio nei minerali di uranio. Di importanza di gran lunga maggiore è l'isotopo Pu239, con un periodo radioattivo di 24.100 anni, prodotto in vasta quantità in reattori nucleari da uranio naturale: 238U (n, gamma) --> 239U--(beta) --> 239Np--(beta) --> 239Pu. Sono noti quindici isotopi di plutonio.

Applicazioni

Il plutonio è un componente fissile chiave nelle moderne armi nucleari; devono essere prese cautele per evitare accumulo di quantita' di plutonio che si avvicinano alla dimensione critica, quantità di plutonio che genererebbe una reazione nucleare. Anche se non e' confinata dalla pressione esterna come è richiesto per un'arma nucleare, si riscalderà e si romperà qualunque sia l'ambiente confinante in cui si trova; figure compatte quali le sfere devono essere evitate.

Il plutonio puo' anche essere usato per fabbricare armi radiologiche. L'isotopo 238Pu del plutonio è un emettitore alfa con un periodo radioattivo di 87 anni. Queste caratteristiche lo rendono adattato alla generazione di corrente elettrica per i dispositivi che devono funzionare senza manutenzione diretta per le scale cronologiche che si approssimano ad una vita umana. Quindi è usato in RTGs come quelli che alimentano le sonde spaziali Cassini e Galileo. Il plutonio-238 fu usato nel volo lunare dell'Apollo 14 del 1971 per alimentare apparecchi sismici ed altro equipaggiamento lasciato sulla luna, e fu anche la fonte energetica delle due navicelle Voyager, lanciate nel 1977.

Il plutonio-239 puo' anche essere usato come combustibile nelle armi nucleari di nuova generazione, che bruciano un carburante ad ossidi misti di uranio e plutonio (MOX).

Il plutonio nell'ambiente

Tracce di plutonio si trovano naturalmente in minerali ricchi di uranio. Gli esseri umani producono la maggior parte del plutonio esistente, in speciali reattori nucleari. Oltre ad essere naturalmente presente in quantita' molto piccole, il plutonio può anche entrare nell'ambiente da emissioni dei reattori nucleari, impianti di produzione di armi e laboratori di ricerca. Una fonte importante di emissioni di plutonio sono i collaudi delle armi nucleari.
La produzione annuale di plutonio supera probabilmente le 50 tonnellate e ci sono forse piu' di 1.000 tonnellate di metallo in riserva, sia in bombe che in scorie metalliche.

Effetti del plutonio sulla salute

Effetti del plutonio sull'ambiente

Indietro alla tavola periodica degli elementi.