Un peu de chimie

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94- Plutonium

 

  • Le plutonium est un élément chimique radioactif avec le symbole Pu et le numéro atomique 94.
  • Il s'agit d'un métal actinide d'aspect gris argenté qui se ternit lorsqu'il est exposé à l'air et forme un revêtement terne lorsqu'il est oxydé.
  • L'élément présente normalement six allotropes et quatre états d'oxydation.
    • Il réagit avec le carbone, les halogènes, l'azote, le silicium et l'hydrogène.
    • Lorsqu'il est exposé à l'air humide, il forme des oxydes et des hydrures qui peuvent dilater l'échantillon jusqu'à 70% en volume, qui s'écaille à son tour sous la forme d'une poudre pyrophorique.
    • Il est radioactif et peut s'accumuler dans les os, ce qui rend la manipulation du plutonium dangereuse.
  • Le plutonium a été produit et isolé pour la première fois le 14 décembre 1940 par un bombardement au deuton de l'uranium-238 dans le cyclotron de 60 pouces de l'Université de Californie à Berkeley.
    • Le premier neptunium-238 (demi-vie de 2,1 jours) a été synthétisé, puis il s'est désintégré en bêta pour former ce nouvel élément avec le numéro atomique 94 et le poids atomique 238 (demi-vie 87,7 ans).
    • L'uranium avait été nommé après la planète Uranus et neptunium d'après la planète Neptune. L'élément 94 a été nommé d'après Pluton, qui à l'époque était considéré comme une planète
    • . Le secret de la guerre les a empêchés d'annoncer la découverte jusqu'en 1948.
  • Le plutonium est l'élément dont le nombre atomique est le plus élevé dans la nature.
  • Des quantités de traces apparaissent dans les gisements naturels d'uranium 238 lorsque l'U-238 capte les neutrons émis par la désintégration d'autres atomes d'U-238.
  • Le plutonium est beaucoup plus commun sur terre depuis 1945 en tant que produit de la capture neutronique et de la désintégration bêta, où certains des neutrons libérés par le processus de fission convertissent les noyaux d'uranium 238 en plutonium 239.
  • Le plutonium-239 et le plutonium-241 sont tous deux fissiles, ce qui signifie qu'ils peuvent subir une réaction en chaîne nucléaire, conduisant à des applications dans les armes nucléaires et les réacteurs nucléaires.
  • Le plutonium-240 présente un taux élevé de fission spontanée, ce qui augmente le flux neutronique de tout échantillon le contenant.
  • La présence de plutonium-240 limite l'utilisabilité d'un échantillon de plutonium pour des armes ou sa qualité de combustible de réacteur, et le pourcentage de plutonium-240 détermine sa teneur (qualité militaire, qualité de combustible ou qualité de réacteur).
  • Le plutonium 238 a une demi-vie de 88 ans et émet des particules alpha.
  • C'est une source de chaleur dans les générateurs thermoélectriques de radio-isotopes, qui sont utilisés pour alimenter certains engins spatiaux.
  • Les isotopes du plutonium sont coûteux et peu pratiques à séparer, de sorte que les isotopes particuliers sont habituellement fabriqués dans des réacteurs spécialisés.
  • La production de plutonium en quantités utiles pour la première fois a été une partie importante du Projet de Manhattan pendant la Seconde Guerre mondiale qui a développé les premières bombes atomiques.
    • Les bombes Fat Man utilisées lors de l'essai nucléaire de Trinity en juillet 1945 et lors du bombardement de Nagasaki en août 1945 comportaient des noyaux de plutonium.
    • Des expériences d'irradiation humaine étudiant le plutonium ont été menées sans consentement éclairé, et plusieurs accidents de criticité, certains mortels, sont survenus après la guerre.
    • L'élimination des déchets de plutonium des centrales nucléaires et des armes nucléaires démantelées construites pendant la guerre froide est une question de prolifération nucléaire et d'environnement.
  • D'autres sources de plutonium dans l'environnement sont les retombées de nombreux essais nucléaires aériens, maintenant interdits.
Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé "plutonium"