钚-----优质课件可编辑.pptx

钚化学元素

01应用领域元素简介历史沿革物理性质目录030204

05化学性质相关事件毒性分析目录0706

基本信息钚是一种放射性元素，原子序数为94，元素符号Pu，是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器的裂变剂。投于长崎市的原子弹，使用了钚制作内核部分。钚于1940年12月首次在美国加州大学伯克利分校及劳伦斯伯克利国家实验室被合成。参与合成者包括诺贝尔奖得主西博格和埃德温·麦克米伦等人。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，钚在1类致癌物清单中。

应用领域

应用领域1945年投于日本长崎市的原子弹内含一个钚核(2张)同位素钚-239是核武器中最重要的裂变成份。将钚核置入反射体（质量数大的物质的反射层）中，能使逃逸的中子再反射回弹心，减少中子的损失，进而降低钚达到临界质量的标准量：从原需16公斤的钚，可减少至10公斤，即一个直径约10厘米的球体的量。它的临界质量约仅有铀-235的三分之一。?曼哈顿计划期间制造的“胖子原子弹”型钚弹，为了达到极高的密度而选择使用易爆炸、压缩的钚，再结合中心中子源，以刺激反应进行、提高反应效率。因此，钚弹只需6.2公斤钚便可达到爆炸当量，相当于两万吨的三硝基甲苯（TNT）。在理想假设中，仅仅4公斤的钚原料（甚至更少），只要搭配复杂的装配设计，就可制造出一个原子弹。核废料：一般轻水反应炉所产生的核废料中含有钚，但为钚-242、钚-239和钚-238的混合物。它的浓度不足以制作成核武器，不过可以改用作一次性的混氧燃料（MOXfuel）。在反应炉中以慢速热中子放射线照射钚时，会偶然发生中子俘获，而增加钚-242和钚-240的量。因此反应进行到第二轮之后，钚只能和快中子反应堆反应、消耗。在反应器中没有快中子时（普遍情况下），剩余的钚通常会被遗弃，形成寿命长、处理棘手的核废料。

历史沿革

历史沿革格伦·西奥多·西博格?1934年，恩里科·费米和罗马大学的研究团队发布消息表示他们发现了元素94。?1783年胡塞·德卢亚尔和浮士图·德卢亚尔兄弟发现从黑钨矿可以获得同样的酸。费米将元素取名“hesperium”，并曾在他1938年的诺贝尔奖演说中提及。然而，他们的研究成果其实是钡、氪等许多其他元素的混合物。但由于当时核分裂尚未发现，这个误会便一直延续。?1940年美国G.T.西博格、E.M.埃德温·麦克米伦、??J.W.肯尼迪和A.C.沃尔用152.4cm回旋加速器加速的16兆电子伏氘核轰击铀时发现钚-238。?第二年又发现钚的最重要的同位素钚-239。1941年，经找到周期表中最后一个可能存在的元素，而考虑过“ultimium”或“extremium”等名称。??

元素简介

元素简介金属钚钚（Plutonium），原子序数为94，元素符号是Pu，是一种具放射性的超铀元素。半衰期为年。它属于锕系金属，外表呈银白色，接触空气后容易锈蚀、氧化，在表面生成无光泽的二氧化钚。钚有六种同位素和四种氧化态，易和碳、卤素、氮、硅起化学反应。钚暴露在潮湿的空气中时会产生氧化物和氢化物，其体积最大可膨胀70%，屑状的钚能自燃。它也是一种放射性毒物，会于骨髓中富集。因此，操作、处理钚元素具有一定的危险性。

物理性质

物理性质钚和多数金属一样具银灰色外表，又与镍特别相似，但它在氧化后会迅速转为暗灰色（有时呈黄色或橄榄绿）。?钚在室温下以α型存在，是元素最普遍的结构型态（同素异形体），质地如铸铁般坚而质脆，但与其他金属制成合金后又变得柔软而富延展性。钚和多数金属不同，它不是热和电的良好导体。它的熔点很低（640°C），而沸点异常的高（3235°C）。?钚在室温时的电阻率比一般金属高很多，而且钚和多数金属相反，其电阻率随温度降低而提高。但研究指出，当温度降至100K以下时，钚的电阻率会急剧降低。电阻率由于辐射损伤，会在20K之后逐渐提高，速率因同位素结构而异。钚具有自发辐射性质，使得晶体结构产生疲劳，即原有秩序的原子排列因为辐射而随时间产生紊乱。然而，当温度上升超过100K时，自发辐射也能导致退火，削弱疲劳现象。?钚和多数金属不同：它的密度在熔化时变大（约2.5%），但液态金属的密度又随温度呈线性下降。另外，接近熔点时，钚的液态金属具有很高的黏性和表面张力（相较于其他金属）。钚最普遍释放的游离辐射类型是α粒子发射（即释放出高能的氦原子核）。?最典型的一种核武器核心即是以5公斤（约12.5×1024个）钚原子构成。由于钚的半衰期为年，故其每秒约有11.5×1012个钚原子产生衰变，发射出5.157MeV的α粒子，相当于9.68瓦特能量。α粒子的减速会释放出热能，使触摸时感觉温暖。

化学性质

化学性质钚金属钚及其同位素因为其放射性而有一定危险性。钚