Plutônio-239
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Geral | |||||
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Nome, símbolo, número | Plutônio, Pu, 94 | ||||
Classe , série química | ( actinídeo )
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Grupo período, bloco | _ , 7 , f | ||||
Densidade, dureza | 19816 kg/m³, n/a | ||||
Cor e aparência | Cinza prateado metálico | ||||
Propriedades atômicas | |||||
Massa atômica | [239] u | ||||
Raio médio† | ___ pm | ||||
Raio atômico calculado | 175 pm | ||||
Raio covalente | Sem dados | ||||
Raio de van der Waals | Sem dados | ||||
Configuração eletrônica | [Rn] 5f6 7s² | ||||
Estados de oxidação (óxido) | +2, +3, +4, +5, +6, +7 ( anfótero ) | ||||
Estrutura cristalina | monoclínica | ||||
Propriedades físicas | |||||
Estado da matéria | Sólido (_) | ||||
Ponto de fusão | 639,4.°C | ||||
Ponto de ebulição | 3232.°C | ||||
Entalpia de vaporização | 333,5 kJ/mol | ||||
Entalpia de fusão | 2,82 kJ/mol | ||||
Pressão de vapor | Sem dados | ||||
Velocidade do som | Sem dados | ||||
Informações diversas | |||||
Eletronegatividade | 1,28 (Pauling) | ||||
Calor específico | Sem dados | ||||
Condutividade elétrica | ___ Ω−1 | ||||
Condutividade térmica | 6,74 W/(m·K) (300 K) | ||||
1° Potencial de ionização | 584,7 kJ/mol | ||||
Unidades SI e CNTP, exceto onde indicado o contrário |
Plutônio-239, ou simplesmente Pu-239, é um isótopo radioativo de plutônio, sua meia-vida é próxima a 24 mil anos. O Pu-239 é o isótopo físsil primário na produção de armas nucleares; o Uranio-235 também já foi usado para essa finalidade. É também um dos três isótopos principais a serem demonstrados como combustível em reatores nucleares, juntamente com o Uranio-235 e U-233.[1] Esse isótopo é produzido pelo bombardeamento de um núcleo de U-238 com um nêutron, geralmente em reatores nucleares.
Produção
editarO Pu-239 é produzido quando um átomo de U-238 captura um nêutron e torna-se U-239, este sofre um decaimento beta para se tornar netúnio-239 (intermediário) que sofre outro decaimento beta para finalmente tornar-se o Pu-239.
A equação que expressa a produção do Pu-239 é dada por:
Aplicações
editarÉ utilizado em armas nucleares pelo seu potencial como matéria físsil, liberando uma quantidade de energia equivalente à 20 quilotons de TNT por quilograma de material. O isótopo chega a ser correspondente à aproximadamente 93% dos isótopos de Pu usados em arsenais nucleares. Essa proporção se dá pois ocorrem naturalmente somente dez fissões de átomos por segundo em um quilograma de Pu-239, valor muito mais confortável para o manuseio em comparação ao isótopo Pu-240, por exemplo, em que ocorrem 450 000 fissões por segundo, em que reações indesejadas produzem o U-238, impróprio para essas armas.
É também utilizado como combustível em reatores nucleares, sondas espaciais e submarinos nucleares. Desempenhou um importante papel no final da Segunda Guerra Mundial quando foi utilizado como o material físsil da bomba atômica estadunidense Fat Man.
O elemento ainda é muito utilizado em fossos para os primários de bombas de hidrogênio devido à sua densidade e potência elevada.
Decaimento e fissão
editarO plutônio-239 decai depois de 24 110 anos em urânio-235 através de emissão alfa liberando 5,245 MeV. A fissão do Pu-239 é uma das mais produtivas gerando 207,1 MeV por átomo fissionado em comparação aos 180 MeV do urânio-235 e 197,3 MeV do urânio-233.
Plutônio-239 Supergrade
editarO Pu-239 supergrade é um composto de uma excepcional porcentagem de Pu-239(+95%) e pouco de Pu-240(-5%), este composto tem pouca radioatividade, em comparação ao plutônio enriquecido utilizado pelas ogivas da Força Aérea dos Estados Unidos, e é utilizado na maioria das ogivas nucleares operadas pela Marinha dos Estados Unidos. A principal e mais difundida ogiva que usa o supergrade é a W80.
O Plutônio-239 supergrade é produzido a partir de barras de plutônio irradiadas de modo a fazer o Pu-240 ficar nas extremidades das barras, separando grande parte desse contaminante. Sua produção é mais cara que a produção do Pu enriquecido normalmente.
Ver também
editarReferências
- ↑ «Physical, Nuclear, and Chemical Properties of Plutonium». Institute for Energy and Environmental Research. Consultado em 20 de novembro de 2015
- http://www.fas.org/nuke/intro/nuke/design.htm Em falta ou vazio
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(ajuda) - http://www.kayelaby.npl.co.uk/atomic_and_nuclear_physics/4_7/4_7_1.html Em falta ou vazio
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(ajuda) - http://www.nuclearfaq.ca/brat_fuel.htm Em falta ou vazio
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(ajuda)