Плутоний — Свойства

ПЛУТОНИЙ, ЕГО СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ [c.415]

Торий, уран и плутоний используют в промышленном масштабе и свойства их изучены достаточно, другие металлы — в малых количествах (до долей грамма), а недавно открытые элементы — в виде отдельных атомов. Это затрудняет изучение их свойств, особенно механических, так как для их определения требуются образцы достаточного размера. Еще большие трудности возникают вследствие малой длительности полураспада радиоактивного металла если для некоторых изотопов актиния, тория, протактиния, урана, нептуния, плутония, америция, кюрия, берклия и калифорния это — годы, то для эйнштейния. [c.169]

Влияние скорости растяжения на свойства Р-плутония чистотой 99,5% при 160°С (числитель) и у-плутония при 265 °С (знаменатель) приведено ниже [1] [c.174]

Помимо урана-235 в ядерных реакторах и ядерном оружии используется плутоний, искусственно получаемый облучением стержней природного урана и по своим ядерно-физическим свойствам несколько превосходящий уран-235. [c.163]

Некоторые виды излучений, которые в природе не встречаются и обязаны своим происхождением деятельности человека, представляют интерес, поскольку оказывают воздействие на биологические объекты. Например, продукты деления урана и плутония, которые содержатся в высокорадиоактивных отходах переработки отработавшего реакторного топлива или в выпадениях после испытаний ядерного оружия, могут оказывать значительное воздействие на биологические системы, так как обладают радиоактивностью и по своим химическим свойствам ничем не отличаются от стабильных изотопов тех же элементов, входящих в состав этих систем. [c.333]

На рис. 30 схематически изображен один из быстрых реакторов. В первых из них в качестве ядерного топлива применялся природный уран, сильно обогащенный ураном-235. Однако для этих же целей можно с успехом использовать плутоний, который образуется из урана-238 по схеме, напоминающей одну из цепей бета-распада, описанных ранее (см. стр. 56). Правда, в данном случае мы имеем дело с трансурановым элементом, атомное число которого (см. сноску 7 на стр. 23) превышает атомное число урана (92) и как все подобные элементы практически не встречается в природе. Более подробным обсуждением свойств трансурановых элементов мы займемся в девятой главе, здесь же рассмотрим лишь два из них — [c.86]

Плутоний — Свойства 406 Поверхности взаимные — Расчетные формулы 232 [c.723]

Чрезвычайно важным свойством ядер является способность к делению при захвате ими нейтронов. Так как при делении ядра освобождается огромная энергия, то используется в качестве радиоактивного топлива в реакторах атомных электростанций. В дальнейшем для этой цели могут быть использованы и некоторые другие элементы, в частности плутоний. Энергия, освобождающаяся при делении огромна - I г его даст столько же энергии, сколько сгорание 3 т высокосортного каменного угля или около [c.8]

Указанные свойства расплавов солей обещают возможность создания энергетических реакторов большой мощности без предварительной наработки большого количества плутония с использованием в перспективе наиболее дешевых компонентов ядерного горючего. [c.167]

В табл, 1 указана ещё одна важная характеристика планет, содержащая определённую информацию об их внутр, строении и эволюции и во многом определяющая свойства атмосферы и околопланетного пространства. Это — значение напряжённости магн. поля на экваторе. Наиб, сильными магн. полями обладают Юпитер, Земля, Сатурн, Уран, Нептун. Заметим, что хотя у Нептуна, Сатурна и Урана оно слабее земного (при отнесении к соответствующим радиусам поверхности), в недрах этих планет мощность генератора их магн. поля должна быть примерно на два порядка выше. Существенное магн, поле обнаружено у Меркурия и, по-видимому, у Марса, практически отсутствует собств. поле у Венеры. Что касается Плутона, то, по аналогии с ледяными спутниками планет-гигантов, наличие у него магн. поля маловероятно. [c.623]

Интересно отметить, что четыре металла с самой высокой теплопроводностью — серебро, медь, золото и алюминий — располагаются по теплопроводности в такой же последовательности, как и по электросопротивлению, и что первые десять мест в таб.пицах по этим двум свойствам занимают одни и те же элементы. Ртуть, плутоний и редкоземельные металлы по теплопроводности находятся на самом последнем месте. [c.39]

Группу ХУг составляют материалы, имеющие различные кристаллические решетки, однако большинство входящих в группу соединений имеет куботетраэдрическую координацию, что позволяет их объединить. Составляющие группу Х3У2 карбиды урана и плутония очень пирофорны, воспламеняются на воздухе при 400°С [39] кроме того, ряд карбидов, близко примыкающих к ним по свойствам, поддается гидролизу. Что касается входящих в группу боридов, то они еще не получили широкого распространения в технике и не имеют каких-либо качеств, необходимых для покрытий. [c.75]

Вскоре после пуска первых ядерных реакторов были построены реакторы огромной мощности, которые использовались для получения трансуранового элемента плутония, один из изотопов которого (94Pu ) но своим свойствам сходен с [c.386]

Изучение свойств 94Pu подтвердило такое предположение и показало, что этот изотоп плутония имеет очень большое сечение деления тепловыми нейтронами (738 барн) и испускает при делении 3,0 нейтрона. Таким образом, открылась возможность использования 94Pu наряду с в качестве ядерного горю- [c.416]

Чтобы спроектировать заводы для переработки облученного урана, надо было знать химические свойства плутония. А чтобы изучить плутоний, надо было иметь его в достаточном количестве. Единственным способом, которым в это время (1941 — 1942 гг.) располагали для получения плутония, было облучение урана нейтронами на циклотронах. После длительного (несколько месяцев) облучения сотен килограммов урана на ряде циклотронов удалось получить к концу 1942 г. около 500 мкг солей плутония. Этого количества оказалось достаточно для изучения свойств плутония методами ультрамикрохимии. [c.417]

Ионизирующие излучения, проходя через газ, делают его электропроводным. На этом свойстве основана работа нейтрализаторов статического электричества. Эти нейтрализаторы позволили решить давние наболевшие проблемы текстильной промышленности, связанные с электризацией нитей трением. Электризация нередко приводила к самовозгоранию. Особенно сильно электризуются многие синтетические волокна. Наэлектризованные нити плохо скручиваются, прилипают к разным частям машин. Никакими доядер-ными средствами решить эту задачу не удавалось. Установка же нейтрализаторов, главной частью которых является а-активный плутоний 94Ри , либо р-активные тритий или прометий (Ti/j = 2,6 лет), позволила обеспечить непрерывную разрядку статических зарядов через ионизированный воздух без изменения технологии процессов. Применение нейтрализаторов не только устранило пожарную опасность, но и привело к заметному увеличению производительности различных машин (ткацких, чесальных и др.) в текстильном производстве на 3—30%. В настоящее время нейтрализаторы статического электричества составляют 13% всех поставок радиационной техники. Они широко используются в текстильной, полиграфической и других отраслях промышленности. [c.682]

Влияние температуры на механические свойства плутония чистотой 99,95 % при Ураст = 0,4 мм/мин приведено ниже [1]. [c.174]

Теплопроводность. Хорошая тепло- и электропроводность, как и высокая пластичность, являются отличительными свойствами металлов, поэтому между этими свойствами возможно соответствие. Действительно, металлы, обладающие высокой проводимостью, — серебро, медь, золото, алюминий — имеют 1)=95-н100 %, а металлы с низкой проводимостью— плутоний, висмут — хрупкие. Однако в этом примере основную роль играет существенное различие в структуре у первых четырех металлов — кубическая гранецентрированная, у последних двух — неблагоприятные для деформации решетки (у плутония моноклинная, у висмута ромбоэдрическая). [c.196]

Этот процесс представляет собой расщнрен-ное воспроизводство ядерного горючего. Изотоп плутония относительно стабилен и имеет период полураспада более 24 тыс. лет. Но поскольку плутоний также не встречается в природе, этот период тоже не так уж долог. 2зэрц даже в большей степени, чем подвержен тепловой нейтронной реакции деления, и на одно деление у него образуется в среднем большее число нейтронов. Эти свойства были открыты на самых начальных этапах исследований ядерного деления, и во время второй мировой войны предпринимались интенсивные усилия наладить с помощью реакторов получение плутония в количествах, измеряемых килограммами. Первая ядерная бомба была взорвана 16 июля 1945 г. в Нью-Мехико около г. Аламогордо. Она представляла собой устройство, созданное на принципе деления плутония. [c.40]

Физические свойства плутония делают его очень интересным и весьма опасным материалом. Для специалистов, занимающихся физикой твердого тела, этот металл в чистом виде интересен тем, что имеет шесть различных кристаллических форм, называемых аллотропами, каждая из которых имеет собственные явно выраженные физические характеристики. [c.40]

А опасен он по нескольким причинам. Во-первых, в нем очень легко начинается реакция деления — большая масса чистого металла испускает такое количество нейтронов в результате самопроизвольных распадов ядер, что вероятность возникновения без воздействия извне неконтролируемой цепной реакции деления становится очень высокой. Величина критической массы , при которой начало реакции становится практически неизбежным, исчисляется несколькими килограммами и зависит от конфигурации, состояния металла и других факторов. Плутоний также очень токсичен. Из-за его высокой радиоактивности попадание в организм даже очень небольшого количества этого элемента может нанести весьма большой вред. По нормам министерства энергетики США максимально допустимая концентрация плутония в воздухе составляет 0,00003 мкг/м . Кроме того, нагретый плутоний в металлическом состоянии очень активно реагирует со многими газами, например воспламеняется в кислородной среде. Эти свойства, а также непрерывный самонагрев металла под воздействием собственной радиоактивности и его хрупкость делают его трудными в производстве, обработке и обращении. По этим причинам правительство США не проявляло последовательной приверженности к реакторам-размножителям. Соображения в пользу реакторов-размножителей будут рассмотрены ниже, пока же заметим, что правительства могут сменять друг друга, но энергетическая ситуация от этого, к сожалению, не меняется. [c.40]

Одно время в среднем один раз в два года физиками синтезировался новый трансурановый химический элемент. В основном эта работа проводилась американскими учеными, но в последние полтора десятилетия больших успехов добились в СССР . После синтезирования в 1964 году курчатовия (Z = 104) в Дубне были синтезированы в 1970 году нильсборий Z = 105), а в 1974 году — элемент с атомным номером 106. Очевидно, что получение новых трансурановых элементов заметно замедляется. Это связано с тем, что уже ядра природных радиоактивных элементов являются весьма неустойчивыми. Следовательно, не удивительно, что трансурановые элементы обладают еще большей неустойчивостью и их все труднее и труднее получать в заметных количествах. Хотя нептуний-239 и плутоний-239 производят в современных ядерных реакторах тоннами, многие другие трансурановые элементы имеются лишь в незначительных количествах, а некоторые были синтезированы лишь в единичных случаях. Конечно, производство трансурановых элементов зависит в некоторой степени от спроса на них как уже говорилось выше, потенциальные свойства калифорния-252 могут со временем привести к его массовому производству для нужд медицины. Но продолжающиеся попытки синтеза новых трансурановых элементов не только вызваны поисками новых полезных веществ. Существует интригующая возможность добраться в этих поисках до острова устойчивости — синтезировать сверхтяжелые элементы, содержащие магическое количество протонов или нейтронов в атомном ядре. Как мы знаем, ядра, содержащие нейтроны или протоны в количествах 2, 8, 20, 50, 82 и 126, исключительно устойчивы (см. стр. 41). Современная теория атомного ядра предсказывает наличие и больших магических чисел , а в этом случае мы попадаем в область трансурановых элементов. В частности, такими устойчивыми ядрами, чей период полураспада оценивается примерно в 1 миллион лет, явля- [c.129]

Плутоний Ри. Химический элемент с порядковым номером 94 известны изотопы с атомными весами 238 [радиоактивный изотоп с периодом полураспада 50 лет. (а-распад)] и 239 последний получается при радиоактивном распаде нептуния и является конечным продуктом при бомбардировке обычного урана медленными нейтронами. В природе не встречается и является искусственно приготовленным трансураном. Плутоний обнаруживает в своих соединениях валентности 3, 4, 5 и 6 и по свойствам напоминает уран, почему его следует поместить в клетку периодической системы вместе с ураном. Плутоний второй из трансуранов и его можно назвать уранидом. Из плутония была сделана атомная бомба, сброшенная на Нагасаки. Плутоний, как и уран- 235, обладает способностью к делению своих ядер под действием нейтронов [c.363]

Свойства карбидного топлива. Монокарбид урана U и смеси его с карбидом плутония (U, Ри)С являются перспективным видом ядерного топлива, особенно для энергетических реакторов на быстрых нейтронах, в которых минимальные размеры активной зоны должны сочетаться с высоким энерговыделением. В качестве топлива ТЭП наиболее удовлетворяют требованиям смеси монокарбида урана с монокарбидом циркония (и, Zr) , в которых последний играет стабилизирующую роль и в то же время почти не захватывает нейтроны. Чистый U по сравнению с двуокисью обладает лучшей теплопроводностью (примерно в 8—10 раз) и шиеет плотность атомов урана на 25% больше, чем у UO2 (см. табл. 6.1). Лучшая теплопроводность обеспечивает при прочих равных условиях более низкую [c.134]

На АЭС Колдер-Холл и других станциях двухцелевого назначения, в которых стремятся получить возможно большую тепловую мощность, так как количество вырабатываемого плутония пропорционально тепловой мощности, применяется цикл двух давлений пара, несмотря на значительное усложнение оборудования по сравнению с циклом одного давления. Для повышения тепловой мощности необходимо увеличивать температуру теплоносителя на выходе из реактора и снижать температуру на входе в него. Однако достижение максимальной температуры на выходе из реактора ограничивается свойствами тепловыделяющих элементов реактора и возможностью химического взаимодействия теплоносителя с веществом замедлителя. Поэтому для принятого [c.70]

Периодический закон свойства элементов периодически изменяются с возрастанием порядкового номера. В соответствии с этим законом в ряду элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера, сходные по свойствам элементы повторяются и весь ряд разбивается на периоды из 2, 8, 8, 18, 18, 32 и 12 (незаконченный период) элементов. Из 98 известных элементов 88 встречаются в природе, а 10 элементов получены искусственно № 43 — технеций, № 61 — прометий,. № 85 — астатин, 87 — франций, № 93 — нептуний, № 94 — плутоний (есть основание говорить о наличии в урановой руде 10 0 о плутония), № 9т — америций, № 96 — кюрий, № 97 — беркелий, № 98 —калифорний . [c.269]

Оболочки тепловыделяющих элементов реакторов подвергаются воздействию как со стороны топлива, так и со стороны теплоносителя. Взаимодействие с топливом в реакторах на быстрых нейтронах проявляется в большей степени, чем в реакторах на тепловых нейтронах, частично потому, что происходит более глубокое выгорание делящихся атомов (10% против максимум 3% для реакторов на тепловых нейтронах), и частично из-за различий свойств РиОг по сравнению с UO2. Некоторые эксперименты указывают на увеличение степени взаимодействия в потоке быстрых нейтронов [29]. Процесс взаимодействия очень сложен. Его рассматривают как процесс окисления, вызванный увеличением окислительного потенциала за счет освободившегося кислорода, и замещением разделившихся атомов урана или плутония, имевших валентность, равную 4, металлическими атомами продуктов деления с низшей валентностью, чьи окислы нестабильны при рабочей температуре. [c.123]

ПЛАНЁТЫ И СПУТНИКИ. 9 больших планет Солнечной системы подразделяются на планеты земной группы Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты, или планеты группы Юпитера (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), иллшета Плутон по своим размерам и свойствам значительно ближе к спутникам планет-гигантов. [c.620]

По СВОЕМ раз.мерам, массе н физ. свойствам П. больше похож не на планету, а на крупный спутник планет-гигантов, Не случайно поэтому рассмотрены модели, согласно к-рым Плутон был раньше спутником Нептуна. Потеря произошла либо из-за его тесного сближения с Тритоном (спутником Нептуна), в результате чего движение Тритона стало обратным, а П. был выброшен из системы Нептуна, либо из-за мощного приливного воздействия, испытанного системой Нептуна от гипо-тетич. тела сопоставимых с ним размеров (десятой планеты ) при довольно близком прохождении. Рассмотренные модели пока не имеют достаточно строгого обоснования. [c.640]

С тех пор работы в области ядерной энергетики вызвали повышенный интерес и к другим металлам с особыми свойствами, в частности к галлию, индию и висмуту, как возможным теплоносителям, к очищенному от гафння цирконию, как к весьма коррозиониостойкому конструкционному материалу с малым поперечным сечением захвата тепловых нейтронов, к таким элементам, как гадолиний, гафний и бор, высокое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов у которых делает их полезными материалами для регулирующих стержней, и к плутонию, как к ядерному топливу. [c.11]

Открытие плутония возвестилось миру ужасающим взрывом атомной бомбы над Нагасаки в 1945 г. Никакой другой элемент не стал известен человечеству с такой внезапностью н при таких драматических обстоятельствах. Точно так же ни один элемент пе обладает рядом столь исключительных свойств, делающих плутоний уникальным металлом. [c.511]

Плутоний — первый искусствснпо полученный человеком элемент [1741. Он имеет шесть аллотропических модификаций в относительно небольшой области температур — от комнатной до температуры плавления, равной 640 ". Металл обладает также уникальным свойством заметно сжиматься с повышением температуры в относительно широком интервале температур [46, стр. 355 — 357]. Плутоний — одно из наиболее токсичных из известных веществ. Допустимые уровни загрязнения плутонием принадлежат к самым низким для радиоактивных элементов [I68J. Далее, применение в будущем плутония для мирных целей в качестве горючего в энергетических ядерных реакторах [174, стр. 107—1081 может увеличить мировые запасы энер1ии от сжигания урана более чем в 100 раз [105]. Не удивительно, что значительные усилия были направлены на научные исследования с целью лучшего познания этого необычного металла. [c.511]

Первым был идентифицирован изотоп плутония с массовым числом 238 во время нсследовання Сиборгом и сотр. [174, стр. 4—10] химических свойств индикаторных количеств нептуния. Эти исследования, проведенные в Калифорнийском университете в 1941—1942 гг., позволили накопить значительные данные о химических свойствах плутония, и в 1942 г. было получено первое чистое соединение плутония [174, стр. 38—421. Металл в виде мелких корольков впервые был получен Баумбахом, а вскоре после этого — Фридом. Хотя эти крошечные корольки пл тоння весили менее 60 мкг, оказалось возможным определить их плотность, температуру плавления и микроструктуру [46, стр. 355—357 751. [c.511]

Обычно химические методы разделения основаны на том, что плутоний существует в нескольких степенях окнсления [1011. Например, плу-тоний(У1) гораздо менее устойчив, чем уран(У1), но плутоний(1П) более устойчив, чем ураи(1И). Таким образом, можно приготовить растворы, в которых ураи(У1) присутствует вместе с плутоиием(111) или (IV). В этом случае осуществить разделение довольно легко. Отделение продуктов деления также основано на отличии их свойств от свойств плутония в той или иной степени окисления. Ридберг и Силлен 11661 приводят многочисленные данные о выделении плутония процессами окисления — восстановления н описали ряд комбинаций отдельных операций разделения. [c.514]

По-видимому, примеси сильно влияют лишь на немногие свойства плутония. В течение нескольких лет б -фазу не удавалось обнаружить главным образом потому, что она выпадала илн подавлялась очень небольшими количествами элементов, присутствовавших в качестве примесей, II вначале у некоторых исследователей плутония имелась тенденция связывать необычные свойства плутония, а также непостоянство экспериментальных данных с наличием примесей в металле. Однако результаты более поздпих работ с металлом относительно высокой стспсни чистоты показы- [c.519]

В табл. 3 приведены некоторые физические свойства плутопия. Атомный вес плутония, как и всякого другого элемента, зависит от его изотопного состава, который для металла, полученного в реакторе, является функцией характеристик п режима работы реактора 5, 173]. Образующиеся [c.520]

Термоэлектрические свойства плутония определялись Ли и Холлом flini и были сообщены Уолдроном и сотр. (1991. Измерялась термо-э. д. с. термопары плутоний — платина между 20 и 630" С. На основании полученных данных вычислялась абсолютная терыо-э. д. с. dEldt для каждой [c.533]

Упругие свойства плутония изучались статическими м динамическими методами. Поскольку а-плутонню присущи внутренние напряжения и дефекты (рассматриваемые ниже в связи с прочностными свойствами). [c.536]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...