Het periodiek systeem Plutonium (Pu)

Share Button

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 94 van de 118 elementen, Plutionium (Pu).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

Ontdekking

In 1940 is plutonium ontdekt door Glenn SeaborgEdwin McMillanJ. W. Kennedy en A. C. Wahl aan de Universiteit van Californië – Berkeley nadat zij uranium bombardeerden met deuterium in een cyclotron, maar deze ontdekking is geruime tijd geheim gebleven. Voor het Manhattanproject zijn er tijdens de Tweede Wereldoorlog kernreactoren gebouwd om het plutonium te produceren dat nodig was voor de eerste atoombommen.

Plutonium is genoemd naar de dwergplaneet (toen nog een planeet) Pluto. Hiermee werd een traditie voortgezet, want de twee voorafgaande elementen heten uranium naar Uranus en neptunium naar Neptunus. De elementen hebben met de planeten overigens niets te maken.

Toepassingen

Tijdens de Koude Oorlog is er zowel door de Sovjet-Unie (in MajakSeversk en Zjeleznogorsk) als door de Verenigde Staten naar schatting 300 ton plutonium geproduceerd, hoofdzakelijk voor toepassing in kernwapens. Sinds 1982 is mede als gevolg van het non-proliferatieverdrag de ontmanteling van deze wapens begonnen en wordt plutonium steeds vaker voor vredelievende toepassingen gebruikt. De VS en de Russische Federatie zijn onderling overeengekomen om elk 34 ton van hun overtollig geworden kernwapen-plutonium te vernietigen. Momenteel lopen proeven om dit te doen door het plutonium als brandstof in gewone kerncentrales te gebruiken.

Plutonium is een belangrijk nevenproduct van op uranium werkende kernreactoren. Door het opwerken van afgewerkte splijtstof in speciale chemische fabrieken komt het plutonium voor hergebruik beschikbaar. Zulke opwerkingsfabrieken staan in Engeland, Frankrijk, Rusland, China en Japan

Het afgescheiden plutonium wordt voor het gebruik gemengd met uranium (MOX-brandstof). In Europa zijn er 50 kerncentrales die een vergunning voor MOX hebben, in 32 kerncentrales wordt MOX daadwerkelijk gebruikt. Bijvoorbeeld in België is intussen al het plutonium al hergebruikt. België is gestopt met opwerken van splijtstof, zodat er geen nieuw plutonium meer bijkomt.

In ruimtesondes zoals VoyagerGalileo en Cassini wordt stroom opgewekt door een hoeveelheid plutonium die door natuurlijk verval warmte genereert. Hetzelfde geldt voor apparatuur die door het Apolloprogramma op de maan werd achtergelaten. Een dergelijke energiebron levert een gering vermogen maar gaat lang mee.

Opmerkelijke eigenschappen

In zuivere vorm is plutonium een zilverwit metaal, maar door oxidatie aan de lucht verandert dat snel in geel. Door spontaan verval met uitstraling van α-deeltjes voelt plutonium altijd warmer aan dan de omgeving. In grote hoeveelheden kan dat zelfs water doen koken. In waterige oplossingen kan plutonium als vier verschillende ionen voorkomen: Pu3+ (blauw), Pu4+ (geel-bruin), PuO2+ (roze-oranje) en PuO+(roze, maar ion is instabiel).

Verschijning

Hoewel plutonium in zeer lage concentraties wordt aangetroffen in uraniumerts, wordt dit actinide voornamelijk op kunstmatige wijze geproduceerd. De halveringstijd van alle isotopen is vele malen korter dan de levensduur van de aarde, daardoor komen ze van nature vrijwel niet meer voor.

Share Button

Douwe

Woonachting in Noorwegen, en al sinds lange tijd geïnteresseerd in de "grotere vragen" des levens. Dit combineer ik met een actieve instelling om te kijken hoe we het leven met elkaar en voor elkaar een stukje gemakkelijker en mooier kunnen maken. Zelf heb ik bij een aantal onderwerpen die vanuit mijn gezichtspunt het voortbestaan van mensen aanzienlijk kunnen vergroten websites helpen ontwikkelen om deze informatie gratis beschikbaar te maken voor eenieder. Dit zijn: eetbaarnederland.nl, permacultuurnederland.org, esperanto-jongeren.nl en mensenrechten.org. Mijn huidige tegeltjeswijsheid: Do the best you can, with what you have, where you are :-)

Dit vind je misschien ook interessant:

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

Advertisment ad adsense adlogger