Diferența dintre plutoniu și uraniu

Principala diferență - Plutoniu vs Uraniu

Elementele transuranium sunt elemente chimice care au un număr atomic mai mare de 92, numărul atomic al elementului de uraniu. Toate aceste elemente de transuraniu sunt instabile și supuse dezintegrării radioactive. Plutoniul este un element transuranic care are numărul atomic 94. Uraniul este, de asemenea, considerat ca un element radioactiv datorită instabilității acestuia. Această proprietate a unei dezintegrări radioactive face ca plutoniul și uraniul să fie folosite ca componente în explozivi și surse de energie. Principala diferență dintre Plutoniu și Uraniu este asta Plutoniul este foarte radioactiv, în timp ce uraniul este slab radioactiv.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Plutoniul
      - Definiție, proprietăți, radioactivitate
2. Ce este uraniul
      - Definiție, proprietăți, radioactivitate
3. Care este diferența dintre plutoniu și uraniu
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: plutoniu (Pu), dezintegrare radioactivă, transuraniu, uraniu (U)

Ce este Plutoniul

Plutoniul este un element chimic artificial care are numărul atomic 94 și simbolul Pu. În tabelul periodic al elementelor, Plutoniul poate fi găsit în seria de actinide printre elementele blocului f. La temperatura camerei și presiune, este în stare solidă. Configurația electronică a acestui element poate fi dată ca [Rn] 5f⁶7s². Prin urmare, are șase electroni în f orbital.

Figura 1: Structura atomică a plutonului

Masa atomică relativă a plutonului este dată ca 244 amu. Punctul de topire al Plutoniului a fost găsit la 640^oC. Dar are un punct de fierbere neobișnuit de mare, care este de aproximativ 3228^oExistă trei izotopi sintetici principali ai plutonului. Sunt ²³⁸Pu, ²³⁹Pu, și ²⁴⁰Pu. Plutoniul este un metal cenușiu de culoare argintie. Dar poate fi oxidat rapid obținând o culoare cenușie gri.

Plutoniul este un element foarte radioactiv. Tendința de a suferi degradare alfa, care implică dezintegrarea prin eliberarea particulelor alfa. ²³⁹Pu și ²⁴¹Pu (urme) sunt fisionabile. Acest lucru înseamnă că pot suporta o reacție în lanț a fisiunii nucleare. Este important ca aceste izotopi să fie folosite în arme nucleare.

Timpul de înjumătățire al unui material radioactiv este timpul necesar pentru ca o probă a acelui element să devină jumătate din masa inițială prin decăderea radioactivă. ²³⁸Pu are un timp de înjumătățire de 88 de ani. ²⁴¹Pu are un timp de înjumătățire de 14 ani. Alți izotopi ai Plutoniului au un timp de înjumătățire foarte mare. Prin urmare, ²³⁸Pu și ²⁴¹Pu sunt cei mai instabili izotopi ai Plutoniului.

Plutoniul are în general patru stări de oxidare. Sunt +3, +4, +5 și +6. Compușii acestor stări de oxidare sunt colorați. Culoarea compusului depinde de starea de oxidare a Plutoniului. Deși foarte multe urme de ²³⁸Pu și ²³⁹Pu se găsește în natură, aceste valori sunt neglijabile. Se obține mai mult ca un element artificial prin producerea acestuia ²³⁸U (Uraniu-238).

Ce este uraniul

Uraniul este un element chimic care are numărul atomic 92 și simbolul U. Este slab radioactiv. Aspectul uraniului este gri argintiu. Masa atomică a uraniului este de aproximativ 238,03 am pentru cel mai abundent izotop al uraniului. Acesta este situat în blocul f al tabelului periodic și aparține seriei actinide. Configurația electronilor este [Rn] 5f³6D¹7s². La temperatura camerei și presiune, este un metal solid.

Punctul de topire al uraniului a fost găsit ca 1132^oC. Punctul de fierbere al uraniului este de aproximativ 4131^oC. Metalul de uraniu este ductil și paramagnetic. (Ductilă - Poate fi atrasă în fire subțiri de tip sârmă. Paramagnetic - Atras de câmpurile magnetice.).

Figura 2: Un "biscuiți din uraniu metalic"

Există mai multe izotopi de uraniu. ²³⁸U este izotopul cel mai abundent (abundența este de aproximativ 99%) dintre ei.  ²³⁴U și ²³⁵U poate fi găsit și în cantități considerabile. Acești izotopi ai uraniului au un timp de înjumătățire foarte mare. Prin urmare, uraniul este considerat un element slab radioactiv. ²³⁵U este specială deoarece este un element fisionabil.

Lamele cu multe stări de oxidare ale uraniului sunt solubile în apă. Cele mai comune forme sunt U⁺³si tu⁺⁴. În afară de aceasta, uraniul poate forma oxizi și carbonați care sunt compuși solizi. Atunci când sunt furnizate condiții adecvate, uraniul poate forma fluoruri de uraniu, cum ar fi UF₄ și UF₆. Principalele utilizări ale uraniului includ reactoare nucleare și arme nucleare.

Diferența dintre plutoniu și uraniu

Definiție

Plutoniu: Plutoniul este un element chimic artificial care are numărul atomic 94 și simbolul Pu.

Uraniu: Uraniul este un element chimic care are numărul atomic 92 și simbolul U.

Elemente de transuraniu

Plutoniu: Plutoniul este un element transuranic.

Uraniu: Uraniul nu este un element transuranic.

Radioactivitate

Plutoniu: Plutoniul este foarte radioactiv.

Uraniu: Uraniul este un element slab radioactiv.

Apariţie

Plutoniu: Apariția naturală a plutonului este neglijabilă.

Uraniu: Uraniul este un element natural.

Numărul de electroni f

Plutoniu: Plutoniul are șase f electroni.

Uraniu: Uraniul are trei electroni f.

Jumătate de viață

Plutoniu: Timpul de înjumătățire al Plutoniului este relativ scăzut.

Uraniu: Timpul de înjumătățire al uraniului este relativ ridicat.

Punct de fierbere

Plutoniu: Punctul de fierbere al Plutonium este 3228^oC.

Uraniu: Punctul de fierbere al uraniului este de aproximativ 4131^oC.

Concluzie

Plutoniul și uraniul sunt elemente care se găsesc în seria actinidică a tabelului periodic. Acestea sunt diferite unul de altul în mai multe proprietăți, așa cum sunt discutate în acest articol de mai sus. Principala diferență dintre plutoniu și uraniu este că plutoniul este foarte radioactiv, în timp ce uraniul este slab radioactiv.

Referințe:

1. "Informații despre plutoniu - elemente, proprietăți și utilizări" Tabel periodic. "Societatea Regală de Chimie - Promovarea excelenței în științele chimice, disponibil aici. Accesat la 30 august 2017.
2. "Elementul transuraniu" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 11 august 2017, disponibil aici. Accesat la 30 august 2017.
3. "Uraniu" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 27 august 2017, disponibil aici. Accesat la 30 august 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Modelul Bohr îmbunătățit cu 94 plutoniu (Pu)" Prin Ahazard. sciencewriter - Muncă proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
2. "Ames Process Uranium Biscuit" Prin Necunoscut - Ames National Lab (vezi OTRS) (Domeniul Public) prin Wikimedia Wikimedia