პლუტონიუმი

პლუტონიუმი, ₉₄Pu
ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	ბზინვარე თეთრი ლითონი
მასური რიცხვი	244
პლუტონიუმი პერიოდულ სისტემაში
	ნეპტუნიუმი ← პლუტონიუმი → ამერიციუმი
ატომური ნომერი (Z)	94
პერიოდი	7 პერიოდი
ბლოკი	f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Rn] 5f6 7s2
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
	ელემენტის ატომის სქემა;
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის; ტემპერატურა	639.4 °C (912.5 K, 1182.9 °F)
დუღილის; ტემპერატურა	3228 °C (3505 K, 5842 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	19.85 (239Pu) გ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.)	16.63 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	2.82 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	333.5 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	35.5 ჯ/(მოლი·K)
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	+2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 (an amphoteric oxide)
ელექტროდული პოტენციალი	Pu←Pu4+ −1.25 ვ; Pu←Pu3+ −2.0 ვ
ელექტროუარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1.28
იონიზაციის ენერგია	1: 584.7 კჯ/მოლ ; ;
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 159 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	187±1 პმ
მოლური მოცულობა	12.12 სმ3/მოლი
	; პლუტონიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	დაშლის შედეგად
მესრის სტრუქტურა	მონოსოლური
მესრის პერიოდი	10.963 Å
ბგერის სიჩქარე	2260 მ/წმ
თერმული გაფართოება	46.7 µმ/(მ·K) (25 °C)
ხვედრითი თბოტევადობა	32.77 ჯ/(K·მოლ)
თბოგამტარობა	6.74 ვტ/(მ·K)
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
იუნგას მოდული	96 გპა
წანაცვლების მოდული	43 გპა
პუასონის კოეფიციენტი	0.21
CAS ნომერი	7440-07-5
ისტორია
სახელწოდება მომდინარეობს	პლანეტა „პლუტონის“ სახელის მიხედვით
აღმომჩენია	გ. სიბორგი, ე. მაკილანი, ჯ. კენედი და ა. ვალი (1940-1941)
პლუტონიუმის მთავარი იზოტოპები
სდ	–
სდ	–
სდ	–
α	241Am
სდ	–
სდ	–
სდ	–
β−β−	244Cm
	პლუტონიუმი ვიკისაწყობში •

პლუტონიუმი

94Pu

[244]

5f⁶ 7s²

პლუტონიუმი^[1]^[2] (ლათ. Plutonium; ქიმიური სიმბოლო — ${\ce {Pu}}$ ) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეშვიდე პერიოდის, ჯგუფგარეშე (ძველი კლასიფიკაციით მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, IIIბ) ხელოვნურად მიღებული რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი. განეკუთვნება აქტინოიდების ოჯახს. მისი ატომური ნომერია — 94. t_დნ — 639.4 °C, t_დუღ — 3228 °C, სიმკვრივე — 19.85 გ/სმ³. ბზინვარე თეთრი ლითონი. 1940-1941 წლებში აღმოაჩინეს ამერიკელმა მეცნიერებმა გ. სიბორგმა, ე. მაკილანმა, ჯ. კენედიმ და ა. ვალმა. ცნობილია პლუტონიუმის იზოტოპები მასური რიცხვებით 232-246. მათ შორის მნიშვნელოვანია ${\ce {^{239}Pu}}$ (T_1/2=7004241000000000000♠2.41×10⁴ წ), რომელსაც იყენებენ ატომურ რეაქტორებში, ბირთვული და თერმობირთვული ბომბების დასამზადებლად. ცნობილია პლუტონიუმის ჟანგეულები ${\ce {PuO}}$ , ${\ce {Pu2O3}}$ , ${\ce {PuO2}}$ და ცვლადი შედგენილობის ფაზა ${\ce {Pu2O3}}$ — ${\ce {Pu4O7}}$ ; ჰალოგენიდები ${\ce {PuF4}}$ , ${\ce {PuF6}}$ და ${\ce {PuCl4}}$ . ${\ce {^{238}Pu}}$ იყენებენ ატომური ელექტრული ბატარეების დასამზადებლად და სხვა.

ელემენტს ახასიათებს სხვა ელემენტებისაგან განსხვავებული სტრუქტურული და ფიზიკო-ქიმიური თვისებები. პლუტონიუმს გააჩნია შვიდი ალოტროპიული მოდიფიკაცია გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევების დიაპაზონში: α, β, γ, δ, δ', ε და ζ. შეუძლია მიიღოს ჟანგვის ხარისხები +2-დან +7-მდე, ძირითადად მიიჩნევა +4, +5, +6. სიმკვრივე ვარირებს 19,8-დან (α-Pu) 15,9 გრ/სმ³-მდე (δ-Pu).

პლუტონიუმს სტაბილური იზოტოპები არ გააჩნია. ბუნებაში არის კვალის რაოდენობით. ყველა ტრანსურანულ ელემენტებს შორის ყველაზე ხანგრძლივად მცხოვრები იზოტოპებია ²⁴⁴Pu, ²³⁹Pu და ²³⁸Pu. ბუნებაში უპირატესად არის პლუტონიუმ (IV) ოქსიდის (PuO₂) დიოქსიდის სახით, რომელიც წყალში უფრო ნაკლებად ხსნადია ვიდრე ქვიშა (კვარცი). ელემენტის ბუნებაში არსებობა იმდენად მცირეა, რომ მისი მოპოვება არამიზანშეწონილია, შეფარდება $~{\begin{smallmatrix}\mathrm {{\frac {^{239}Pu}{^{238}U}}\approx 15\cdot 10^{-12}} \end{smallmatrix}}$ .

პლუტონიუმის მისაღებად გამოიყენება როგორც გამდიდრებული ურანი ისე ბუნებრივი ურანი. მსოფლიოში სხვადასხვა ფორმით არსებული პლუტონიუმის მთლიანი რაოდენობა, ფასდება 2003 წ. - 1239 ტ. 2010 წელს ეს ციფრი გაიზარდა ~2000 ტ-მდე^[3].

ფართოდ გამოიყენება ბირთვული იარაღის წარმოებაში (ე. წ. „იარაღის პლუტონიუმი“), ბირთვულ საწვავად სამოქალაქო და კვლევითი დანიშნულების ატომურ რეაქტორებში და როგორც ენერგიის წყარო კოსმოსური აპარატებისათვის^[4]. იყო შეტყობინება მსოფლიოში ბოლო იარაღის პლუტონიუმის მისაღები ბირთვული რეაქტორის დახურვის შესახებ АДЭ-2, რომელიც ამეშავებდა 46 წელს და გაჩერებულ იქნა 2010 წ. აპრილში რუსეთში^[5]^[6]^[7], თუმცა ერთი თვის შემდეგ იაპონიაში გაშვებულ იქნა რეაქტორი „მონძიუ“^[8]^[9]. კონფლიქტისა და შუღლის გამო კორეის რესპუბლიკასა და კორეის სახალხო დემოკრატიულ რესპუბიკას შორის, ბოლომ მიმართა ორ მიწისქვეშა ბირთვულ გამოცდას 2006 წ-ის ოქტომბერში და 2009 წწ მაისში. საკუთარი ბირთვული პროგრამის ფარგლებში რომელიც ეფუძნებოდა პლუტონიუმს^[10]^[11]^[12].

მეორე ნეპტუნიუმის შემდეგ (შეცდომით იქნა „მიღებული“ 1934 წელს ე. ფერმის ჯგუფის მიერ^[13]; პირველი იზოტოპი ²³⁹Np სინთეზირებულ და იდენტიფიცირებულ იქნა 1940 წლის მაისში ე. მიკმილანის და ფ. აბელსონის მიერ^[14]^[15]^[16]) ხელოვნური ელემენტი იყო პლუტონიუმი, მიღებული მიკროგრამული რაოდენობით 1940 წ-ის ბოლოს იზოტოპ ²³⁸Pu-ის სახით. პირველი ხელოვნური ქიმიური ელემენტი, რომლის საწარმოო მასშტაბით წარმოება იქნა დაწყებული (სსრკ 1946 წ ჩელიაბინსკ-40 შექმნილი იქნა რამდენიმე საწარმო იარაღის ურანის და პლუტონიუმის საწარმოებლად^[17]). პირველ ბირთვულ ბომბში მსოფლიოში, რომელიც შეიქმნა და გამოიცადა 1945 წელს აშშ-ში, გამოიყენებოდა პლუტონიუმის მუხტი. ასეთივე ტიპის იყო სსრკ-ში გამოცდილი პირველი ბომბა 1949 წელს^[18]. შესაბამისად აშშ, ხოლო შემდეგ სსრკ იყვნენ პირველი ქვეყნები რომლებმაც აითვისეს მისი მიღება.

ცხრილში მოყვანილია α-პლუტონიუმის ძირითადი თვისებები. ეს ალოტროპიული მოდიფიკაცია პლუტონიუმისათვის წარმოადგენს ძირითადს ოთახის ტემპერატურაზე და ნორმალური წნევისას.

CAS ნომერი:

7440-07-5 არასპეციფიკური შემადგენლობის პლუტონიუმისათვის,
13981-16-3 ²³⁸Pu-თვის,
15117-48-3 ²³⁹Pu-თვის,
14119-33-6 ²⁴⁰Pu-თვის.

ისტორია

აღმოჩენა

ენრიკო ფერმიმ თავის თანამშრომლებთან ერთად რომის უნივერსიტეტში 1934 წელს განაცხადა, რომ მათ აღმოაჩინეს ქიმიური ელემენტი რიგითი ნომერით 94^[19]. ფერმიმ ამ ელემენტს უწოდა გასპერიუმი, მიაჩნდა რომ აღმოაჩინა ელემენტი, რომელსაც ახლა უწოდებენ პლუტონიუმს, ასე რომ ტრანსურანული ელემენტების არსებობის ვარაუდით ის გახდა თეორიულად მათ პირველაღმომჩენად. ის ამ პოზიციაზე იყო თავისი ნობელის ლექციისას 1938 წელს, თუმცა ოტო რობერტ ფრიშის და ფრიც შტრასმანის მიერ ბირთვის დაშლის აღმოჩენის შემდეგ, იძულებული იყო 1939 წელს სტოკჰოლმში გამოცემულ ნაშრომში ეღიარებინა ტრანსურანული ელემენტების პრობლემების გადახედვის აუცილებლობაზე. გერმანელი მეცნიერების ნაშრომმა აჩვენა, რომ ფერმის მიერ აღმოჩენილი აქტიურობა თავის ექსპერიმენტებში, გამოწვეული იყო სწორედ დაშლით, და არა ტრანსურანული ელემენტების აღმოჩენით, როგორც ის ვარაუდობდა^[20]^[21]^[22].

ციკლოტრონი ბერკლში, რომელიც გამოიყენებოდა ნეპტუნიუმსა და პლუტონიუმის მისაღებად.

კალიფორნიის უნივერსიტეტის თანამშრომლების გლენ თეოდორ სიბორგის მეთაურობით პლუტონიუმის აღმოჩენა მოახდინეს 60-დიუმიანი ციკლოტრონის დახმარებით. ურანის(VI) ოქსიდის-დიურანის(V) (ტრიურანის ოქტაოქსიდი-238) (²³⁸U₃O₈) პირველი დაბომბვა მოხდა დეიტრონებით 1940 წლის 14 დეკემბერს, რომლებიც დისპერგირებული იყო ციკლოტრონში 14—22 მევ-მდე და გადიოდა ალუმინის 0,002 დიუმის სისქის კილიტაში. მიღებული და 2,3 დღით დაყოვნებული და სუფთა გამოყოფილი პლუტონიუმის ფრაქციის ნიმუშების შედარებისას, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მნიშვნელოვანი სხვაობა მათ ალფა-აქტიურობაში და ივარაუდეს, რომ მისი ზრდა 2 დღიღამის შემდეგ განპირობებულია ახალი ელემენტის გავლენით, რომელიც წარმოადგენს შვილობილს ნეპტუნიუმის მიმართ. შემდგომი ფიზიკო-ქიმიური კვლევები გრძელდებოდა 2 თვე. 1941 წლის 23-დან 24 თებერვლის ღამეს ჩატარებულ იქნა გადამწყვეტი ცდა სავარაუდო ელემენტის ჟანგვაზე პეროქსიდდისულფატ-იონების და ვერცხლის იონების (როგორც კატალიზატორების) დახმარებით, რომელმაც აჩვენა, რომ ნეპტუნიუმ-238 ორი დღის შემდეგ განიცდის ბეტა-მინუს-დაშლას და წარმოქმნის ქიმიურ ელემენტს ნომერ 94 შემდეგი რეაქციით:

ურან-²³⁸₉₂U (d,2n) → ნეპტუნიუმ-²³⁸₉₃Np → (β⁻) პლუტონიუმ-²³⁸₉₄Pu

თეოდორ გლენ სიბორგი (1912—1999) კალიფორნიის უნივერსიტეტის თანამშრომლებთან ერთად პირველად მიიღეს სინთეზური პლუტონიუმი. ამ ჯგუფმა მიიღო კიდევ რვა ელემენტი: Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No^[23]. მის პატივსაცემად ერთ ელემენტს ეწოდა სახელი სიბორგიუმი^[24]. ედვინ მაკმილანს და გლენ სიბორგს 1951 წელს მიენიჭა ნობელის პრემია «ტრანსურანული ელემენტების შესწავლისათვის»^[25].

ასე რომ ახალი ქიმიური ელემენტის არსებობა დამტკიცებულ იქნა ექსპერიმენტულად გლენ თეოდორ სიბორგის, ედვინ მატისონ მაკმილანის, უილიამ ჯოზეფ კენედის და არტურ ვალის მიერ მისი პირველი ქიმიური თვისებების შესწავლისას — ჟანგვის ორი ხარისხის შესაძლებელი არსებობის შესახებ^[26]^[27]^[28].

მოგვიანებით იქნა დადგენილი, რომ ეს იზოტოპი წარმოადგენდა განუყოფელს (ზღვრულს), აქედან გამომდინარე, შემდგომი სამხედრო მიზნების კვლევისათვის უინტერესოს, რადგანაც ზღვრულ ბირთვებს არ შეუძლიათ იყვნენ ჯაჭვური რეაქციების საფუძველი. ამის გაგების შემდეგ ამერიკელმა ბირთვულ-ფიზიკოსებმა თავიანთი ძალები მიმართეს დაშლადი იზოტოპ-239 მიღებისაკენ (რომელიც გამოთვლებით უნდა ყოფილიყო მძლავრი ატომური ენერგიის წყარო, ვიდრე ურან-235). 1941 წლის მარტში ურანის 1,2 კგ სუფთა მარილი, რომელიც ჩაფლული იყო ცვილის (პარაფინის) ბლოკში, ციკლოტრონში განიცადა ნეიტრონებით დაბომბვა. ორი დღეღამის განმავლობაში მიმდინარეობდა ურანის ბირთვების დაბომბვა, რის შედეგადაც მიღებულ იქნა მიახლოებით 0,5 მკგ პლუტონიუმ-239. ახალი ელემენტის გაჩენას, როგორც იყო ნაწინასწარმეტყველი თეორიით, თან ახლდა ალფა-ნაწილაკების ნაკადი^[29].

1941 წ. 28 მარტს ჩატარებულმა ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ ²³⁹Pu შეუძლია დაშლა ნელი ნეიტრონების ზემოქმედებით, რომლის ბირთვული ეფექტური განიკვეთი, საკმაოდ მნიშვნელოვნად აღემატება ²³⁵U-ის განიკვეთს, ამასთან ნეიტრონები რომლების მიიღებიან დაშლის შედეგად, ვარგისი არიან შემდეგი ბირთვული დაშლის აქტისათვის, ანუ არის მოსალოდნელი ჯაჭვური რექციის განხორციელება. ამ მომენტიდან დაწყებულ იქნა ცდები პლუტონიუმის ბირთვული ბომბის შექმნაზე და ამ საქმისათვის დაიწყეს ბირთვული რეაქტორების მშენებლობა^[30]. ელემენტის პირველი სუფთა ნაერთი მიღებულ იქნა 1942 წელს, ხოლო პირველი ლითონური პლუტონიუმის საკმაო რაოდენობა — 1943 წელს^[31].

1941 წლის მარტში ჟურნალ Physical Review უნდა გამოქვეყნებულიყო ელემენტის მიღების მეთოდის და შესწავლის აღწერა, მაგრამ ამ დოკუმენტის გამოქვეყნება შეჩერებული იქნა, იმის შემდეგ როდესაც ნათელი გახდა რომ მისგან შესაძლებელი იყო ბირთვული ბომბის დამზადება. მისი პუბლიკაცია მოხდა მხოლოდ მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ.

მესამე რეიხის ატომის მკვლევარებიც მუშაობდნენ ამ საკითხზე. მანფრედ ფონ არდენის ლაბორატორიაში შემუშავებული იქნა 94-ე ელემენტის მიღების მეთოდები. 1941 წლის აგვისტოში ფიზიკოსმა ფრიც ჰოუტერმანსმა დაამთავრა თავისი საიდუმლო ანგარიში „ჯაჭვური ბირთვული რეაქციების შესახებ“. მან მიანიშნა თეორიული შესაძლებლობა ურანის „ქვაბში“ ახალი ასაფეთქებელი ნივთიერების შექმნის შესახებ.

სახელწოდების წარმომავლობა

ამ ასტროგრაფის დახმარებით მიღებული იქნა პლუტონის პირველი სურათები.

1930 წელს აღმოჩენილი იქნა ახალი პლანეტა, რომლის არსებობის შესახებ ადრე აცხადებდა პერსილვალ ლოველი — ასტრონომი, მათემატიკოსი და მარსის შესახებ ფანტასტიკური ნარკვევების ავტორი. ურანზე და პლუტონზე მრავალწლოვანი დაკვირვების საფუძველზე ის მივიდა დასკვნამდე, რომ ნეპტუნის შემდეგ მზის სისტემაში უნდა იყოს კიდევ ერთი, მეეცხრე პლანეტა, რომელიც მზიდან ორმოცჯერ უფრო შორსაა, ვიდრე დედამიწა. ახალი პლანეტის ორბიტის ელემენტები მათ მიერ იყო გამოთვლილი1915 წელს. პლუტონი აღმოჩენილი იქნა ფოტოგრაფიულ სურათებზე, რომლებიც მიღებული იქნა 1930 წლის 21, 23 და 29 იანვარს. ასტრონომ კლაიდ უილიამ ტომბოს მიერ ლოუელის ობსერვატორიაში ფლაგსტაფში (აშშ). პლანეტა აღმოჩენილი იქნა 1930 წლის 18 თებერვალს^[32]. პლანეტას სახელი მისცა 11 წლის სკოლის მოსწავლემ ოქსფორდიდან ვენეცია ბერნიმ^[33]. ბერძნულ მითოლოგიაში აიდი (რომაულ მითოლოგიაში პლუტონი) წარმოადგენს გარდაცვლილთა სამეფოს ღმერთს.

ტერმინის პლუტონის პირველი ბეჭდური მოხსენიების თარიღია 1942 წლის 21 მარტი^[34]. 94-ე ელემენტის სახელწოდებად პლუტონიუმი არტურ ვალეს და გლენ სიბორგის მიერ იყო წამოყენებული. 1948 წელს ედვინ მაკმილანმა 93-ე ელემენტს უწოდა ნეპტუნი, რადგანაც პლანეტა ნეპტუნი - პირველი პლანეტაა ურანის შემდგ. ამის ანალოგიით პლანეტა ურანის მეორე პლანეტას უწოდეს პლუტონიუმი. პლუტონიუმის აღმოჩენა მოხდა პლანეტა პლუტონის აღმოჩენიდან 10 წლის შემდეგ (მიახლოებით ამდენივე დრო დასჭირდა პლანეტა და 92-ე ელემენტის აღმოჩენას). 2006 წლის 24 აგვისტოდან საერთაშორისო ასტრონომიური კავშირის გადაწყვეტილებით პლუტონი უკვე არ წარმოადგენს მზის სისტემის პლანეტას.

პირველად სიბორგმა წამოაყენა წინადადება ელემენტისათვის ეწოდებინათ „პლუტიუმი“, თუმცა მოგვიანებით გადაწყვიტა, რომ სახელწოდება „პლუტონიუმი“ ჟღერს უკეთესად. მის აღსანიშნავად ხუმრობით მოიყვანა ორი ასო „Pu“ — ინტერვიუს დროს მან განაცხადა, რომ: „ჩემთვის ნათელი იყო, რომ ამ ელემენტის აღსანიშნავად ყველაზე უფრო მისაღები იყო ორი ასო Pl, თუმცა ხუმრობით შევთავაზე ელემენტის აღნიშვნა Pu, ეს ისე, როდესაც ბავშვები ყვირიან, როდესაც რამეს ცუდი სუნი აქვს“. სიბორგი თვლიდა რომ კომიტეტი აირჩევდა Pl აღნიშვნას, თუმცა პლუტონის აღსანიშნავად კომიტეტმა მიიღო Pu

ასევე სიბორგმა შესთავაზა სხვა ვარიანტებიც ელემენტის სახელწოდებაზე, მაგალითად ულტიმიუმი (ინგლ. ultimium ლათ. ultimus — ბოლო), ექსტრემიუმი (ინგლ. extremium ლათ. extremus — უკიდურესი), ეს იმის გამო რომ იმ დროისათვის გავრცელებული იყო მოსაზრება, რომ პლუტონიუმი იქნებოდა ბოლო ელემენტი პერიოდულ ცხრილში^[35]. თუმცა ელემენტს უწოდეს „პლუტონიუმი“ მზის სისტემის ბოლო პლანეტის პატივსაცემად.

პირველი კვლევები

პირველი კვლევების შემდეგ პლუტონიუმის ქიმიას მიიჩნევდნენ ურანის მსგავს ქიმიად. შემდგომი კვლევები გაგრძელებულ იქნა საიდუმლო ჩიკაგოს უნივერსიტეტის მეტალურგიულ ლაბორატორიაში. კანინგემისა და ვერნერის მიერ 1942 წ. 18 აგვისტოს 90 კგ ურანილნიტრატისაგან, ციკლოტრონში მისი ნეიტრონებით დასხივებით მიღებულ იქნა პლუტონიუმის სუფთა ნაერთის პირველი მიკროგრამი^[36]^[37]. ერთი თვის შემდეგ 1942 წ. 10 სექტემბერს, ამ პერიოდში მეცნიერები ზრდიდნენ ნაერთების რაოდენობას და — მოხდა აწონვა. ეს ისტორიული ნიმუში იწონიდა 2,77 მკგრ და შეადგენდა პლუტონიუმის დიოქსიდს^[38]; ახლა ეს ნიმუში ინახება ბერკლიში ლოურენსის დარბაზში. 1942 წლის ბოლოსათვის დაგროვილი იყო უკვე 500 მკგრ ელემენტის მარილი. აშშ-ში ელემენტის უფრო ღრმა კვლევისათვის რამდენიმე ჯგუფი შეიქმნა:

მეცნიერების ჯგუფი რომლებსაც უნდა მიეღოთ სუფთა პლუტონიუმი ქიმიური მეთოდებით (ლოს-ალამოსის ეროვნული ლაბორატორია: J. W. Kennedy, C. S. Smith, A. C. Wahl, C. S. Garner, I. B. Johns),
ჯგუფი, რომელიც სწავლობდა პლუტონიუმის ქმედებას ხსნარებში, ჟანგვის ხარისხებს, იონიზაციის პოტენციალს რეაქციის კინეტიკას (კალიფორნიის უნივერსიტეტი ბერკლიში: W. M. Latimer, E. D. Eastman, R. E. Connik, J. W. Gofman და სხვა),
ჯგუფი რომელიც შეისწავლიდა პლუტონოიმის იონების კომპლექსური ნაერთების ქიმიას (აიოვის შტატის უნივერსიტეტი: F. H. Spedding, W. H. Sullivan, A. F. Voigt, A. S. Newton) და სხვა ჯგუფები.

კვლევების შედეგად დადგინდა, რომ პლუტონიუმს შეიძლება ჰქონდეს 3-დან 6-მდე ჟანგვის ხარისხი, და დაბალი დაჟანგვის ხარისხის ნაერთები უფრო სტაბილურია ნეპტუნიუმთან ედარებით. მეშინ იქნა დადგენილი მისი ქიმიური თვისებების მსგავსება ნეპტუნიუმთან. 1942 წელს ცნობილი გახდა სტენ ტომსონის აღმოჩენა (შედიოდა გლენ სიბორგის ჯგუფში), რომელმაც აჩვენა, რომ ოთხვალენტიანი პლუტონიუმი დიდი რაოდენობით მიიღება მჟავა გარემოში, ხსნარში ბისმუტის (III) ფოსფატის (BiPO₄) თანხლებით ყოფნისას. შემდგომში ამან გამოიწვია პლუტონიუმის ექსტრაქციის ბისმუტ-ფოსფატის მეთოდის ცალკე კვლევა და გამოყენება^[39]. 1943 წ. ნოემბერში პლუტონიუმ(III) ფტორიდის (PuF₃) გარკვეულ რაოდენობაზე მიმართეს დაშლას ელემენტის წმინდა ნიმუშის მისაღებად. შედეგად მიღებული იქნა ნიმუშები, რომლის ნახვაც შეიძლებოდა შეუიარაღებელი თვალით. სსრკ-ში ²³⁹Pu-ის მიღების პირველი ცდები დაიწყო 1943—1944 წწ. აკადემიკოს იგორ კურჩატოვის და ვიტალი ხლოპინის ხელმძღვანელობით. სსრკ-ში მოკლე პერიოდში ფართო კვლევები ჩატარდა პლუტონიუმის თვისებების შესასწავლად. 1945 წელს ევროპში პირველ ციკლოტრონში, რომელიც შეიქმნა 1937 წელს ხლოპინის რადიუმის ინსტიტუტში, მიღებულ იქნა პლუტონიუმის პირველი საბჭოთა ნიმუში, ურანის ბირთვების ნეიტრონებით დასხივებით^[40]. ქ. ოზერსკში (ჩელიაბინსკის ოლქი) 1945 წ. დაიწყო პლუტონიუმის მისაღებად პირველი სამრეწველო ბირთვული რეაქტორის მშენებლობა.

მანჰეტენის პროექტი

მანჰეტენის პროექტის ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილები.

მანჰეტენის პროექტი იწყებს სათავეს აინშტაინის წერილით რუზველტის მიმართ. წერილში პრეზიდენტის ყურადღებას ამახვილებდა იმაზე, რომ ნაცისტური გერმანია მუშაობდა პროექტზე პროექტ „ურანზე“, რომლის შედეგად შეიძლება მალე შეექმნათ ატომური ბომბი. 199 წლის აგვისტოში ლეო სილარდმა (წერილის ინიციატორი) სთხოვა თავის მეგობარს ალბერტ ეინშტეინსმოეწერა ხელი წერილისათვის^[41]. ფრანკლინ რუზველტის დადებითი პასუხის შემდეგ აშშ-ში შეიქმნა მანჰეტენის პროექტი^[42].

მეორე მსოფლიო ომის დროს პროექტის მიზანი იყო ბირთვული ბომბის შექმნა. ატომური პროგრამის პროექტი, რომლისგანაც წარმოიქმნა მანჰეტენის პროექტი, მოწონებულ და დამტკიცებული იქნა აშშ-ის პრეზიდენტის ბრძანებით 1941 წლის 9 ოქტომბერს. მანჰეტენის პროექტმა თავისი მოღვაწეობა დაიწყო 1942 წ. 12 აგვისტოს^[43]. მისი სამი ძირითადი მიზანი იყო:

პლუტონიუმის წარმოება ჰენფორდის კომპლექსის ტერიტორიაზე
ურანის გამდიდრება ქ. ოუკ-რიჯიში, შტატი ტენესი
ბირთვული იარაღის კვლევები და ატომური ბომბის აღნაგობა სტრუქტურა ლოს ალამოსის ლაბორატორიის ტერიტორიაზე

მეცნიერების სამახსოვრო სურათი, ჩიკაგოს შეკრებაზე-1. უპირველეს ყოვლისა, მარჯვნიდა მეორე: ლეო სილარდი; პირველი მარცხნიდან: ენრიკო ფერმი.

პირველი ბირთვული რეაქტორი რომელიც იძლეოდა ელემენტის დიდი რაოდენობით მიღების საშუალებას ციკლოტრონთან შედარებით, იყო ჩიკაგოს დასტა-1 რეაქტორი. ის ექსპუატაციაში შევიდა 1942 წლის 2 დეკემბერს, ენრიკო ფერმის და ლეო სილარდის უშუალო მონაწილეობით (ბოლოს ეკუთვნის წინადადება გრაფიტის გამოყენების შესახებ როგორც ნეიტრონების შემნელებლებისა); ამ დღეს წარმოებული იყო პირველი თვითმართი ბირთვული ჯაჭვური რეაქცია. პლუტონიუმ-239-ის წარმოებისათვის გამოიყენებოდა ურან-238 და ურან-235. რეაქტორი იყო დამონტაჟებული ჩიკაგოს უნივერსიტეტის Stagg Field სტადიონის ტრიბუნების ქვეშ. ის შედგებოდა 6 ტონა ლითონური ყრანისაგან, 34 ტონა ურანის ოქსიდისაგან და 400 ტონა გრაფიტის «შავი აგურისაგან». ერთადერთი, რასაც შეეძლო ჯაჭვური რეაქციის შეჩერება, იყო კადმიუმის ღეროები, რომლებიც კარგად იტაცებდნენ სითბურ ნეიტრონებს და, როგორც შედეგი, შეუძლიათ შესაძლებელი შემთხვევების აღკვეთა^[44]. რადიაციული დაცვისა და გაცივების არ ქონის გამომისი ჩვეულებრივი სიმძლავრე იყო მხოლოდ 0,5…200 ვტ.

გრაფიტის რეაქტორის X-10 თანამშრომლები.

მეორე რეაქტორი, რომლის მეშვეობითაც შეიძლებოდა პლუტონიუმ-239-ის მიღება, იყო გრაფიტის რეაქტორი X-10. ის ექსპლუატაციაში შევიდა 1943 წლის 4 ნოემბერს, (მშენებლობა გრძელდებოდა 11 თვე) ქალაქ ოუკ-რიჯში, ახლა მდებარეობს ოუკ-რიჯის ნაციონალური ლაბორატორიის ტერიტორიაზე. ეს რეაქტორი იყო მეორე რეაქტორი მსოფლიოში ჩიკაგოს რეაქტორის შემდეგ და პირველი რეაქტორი, რომელიც იყო შექმნილი მანჰეტენის პროექტის პროექტით. რეაქტორი იყო პირველი ნაბიჯი უფრო მძლავრი ბირთვული რეაქტორების შექმნის საქმეში (ჰენფორდის ტერიტორიაზე, ვაშინგტონში), ანუ ის იყო ექსპერიმენტული რეაქტორი. მისი მუშაობა დასრულდა 1963 წ; მნახველებისათვის გაიხსნა 1980-იან წლებში და წარმოადგენს ერთ-ერთ უძველეს რეაქტორს მსოფლიოში^[45].

1944 წლის ხუთ აპრილს ემილიო ჯინო სეგრემ მიიღო პლუტონიუმის პირველი ნიმუში, რომელიც რეაქტორ X-10-ში იქნა წარმოებული. 10 დღის განმავლობაში აღმოაჩინა, რომ რეაქტორში პლუტონიუმ-240-ის კონცენტრაცია ძალიან დიდია, ვიდრე ციკლოტრონებში. ეს იზოტოპი ფლობს ძლიერი სპონტანური დაშლის თვისებას, რის შედეგადაც მაღლდება ნეიტრონული დასხივების საერთო ფონი. ამის საფუძველზე დაასკვნეს, რომ განსაკუთრებულად სუფთა პლუტონიუმის გამოყენებამ, კერძოდ ხუდოის ბომბაში, შეიძლება გამოიწვიოს ადრეული დეტონაცია.

პირველი ბირთვული რეაქტორის მშენებლობა, სადაც შეიძლებოდა პლუტონიუმი სამრეწველო მასშტაბით.

პირველ სამრეწველო რეაქტორს რომლითაც მიიღებოდა ²³⁹Pu წრმოადგენდა რეაქტორ B, რომელიც აშშ-ში იყო. მშენებლობა დაიწყო 1943nbsp;წ. ივნისში და ექსოლუატაციაში შევიდა 1944 წ. ოქტომბერში, რეაქტორის სიმძლავრე შეადგინა 250 მეგავატი (ეს როდესაც X-10-ს სულ ჰქონდა 1000 კვტ). ამ რეაქტორში თბომატარებლად პირველად იყო წყალი გამოყენებული^[46]. რეაქტორი B (რეაქტორ D-სთან და რეაქტორ F-თან ერთად) შესაძლებლი გახადა პლუტონიუმ-239-ის მიღება, რომელიც პირველად იყო გამოყენებული ტრინიტის ცდებში. ბირთვული მასალები რომლებიც მიღებულ იქნა ამ რეაქტორში, გამოყენებულ იქნა ბომბების დასამზადებლად რომლებიც ნაგასაკში იქნა ჩამოგდებული 1945 წლის 9 აგვისტოს. ეს რეაქტორი დახურული იქნა 1968 წლის თებერვალში და მდებარეობდა ვაშინგტონის შტატის უკაცრიელ ადგილას, ქ. რიჩლანდის მახლობლად^[47].

ჰენფორდის კომპლექსი. რეაქტორები B, D, F და სხვები განლაგებულები არიან მდინარის დინების გასწვრივ.

მანჰეტენის პროექტის ფარგლებში ჰენფორდის კომპლექსში (შეიქმნა 1943 წ. პლუტონიუმის წარმოებისათვის და დახურული იქნა 1988 წელს წარმოების დასრულებასთან ერთად) შექმნილი იქნა ბევრი რაიონი (ინგლ. site — ადგილი, რაიონი, ოლქი) სადაც ხდებოდა ბირთვული მასალების მიღება, შენახვა, გადამუშავება და გამოყენება. ამ სამარხებში მდებარეობს მიახლოებით 205 კგ პლუტონიუმის იზოტოპი (²³⁹Pu—²⁴¹Pu)^[48]. ამ კომპლექსის დახურვის შემდეგ (200 წლისათვის) უტილიზირებული იქნა 20 ტ-ზე მეტი პლუტონიუმი.

2004 წ. ჰენფორდის კომპლექსის ტერიტორიაზე გათხრების შედეგად აღმოჩენილი ქნა სამარხები. მათ შორის ნაპოვნი იყო იარაღის პლუტონიუმი, რომელიც მინის ჭურჭელში იყო. იარაღის პლუტონიუმის ეს ნიმუში აღმოჩნდა ყველაზე ხანგრძლივად მცხოვრები იზოტოპები და გამოიკვლიენ წყნარი ოკეანის ნაციონალურ ლაბორატორიაში. შედეგებმა აჩვენა, რომ ეს ნიმუში შექმნილი იქნა გრაფიტულ რეაქტორში X-10 1944 წელს^[49]^[50].

პროექტის ერთ ერთი მონაწილე (ალან ნან მეი) იყო ურანისა და პლუტონიუმის ბომბების აღნაგობის პრინციპების ნახაზების და ასევე ურან-235 და პლუტონიუმ-239-ის ნიმუშების საიდუმლო გადაცემის მონაწილე.

ტრინიტი და „მსუქანი“

პირველი ბირთვული გამოცდა სახელწოდებით ტრინიტი, განხორციელდა 1945 წლის 16 ივლისს ქალაქ ალამოგორდოსთან, ნიუ-მექსიკოსთან ახლოს, პლუტონიუმი გამოიყენებოდა როგორც ბირთვული მუხტი^[51] ასაფეთქებელ მოწყობილობაში გამოიყენებოდა ჩვეულებრივი ლინზები, რომლებსაც ჰქონდათ ფეხბურთის ბურთის ფორმა, რომლის შიგნით პირობითათ, იყო პლუტონიუმის მუხტი, რომელიც იძლეოდა აფეთქების სიმძლავრის მატების საშუალებას. ბირთვული მუხტი ყველა მხრიდან იკუმშებოდა კრიტიკულ მასამდე, და რაც უფრო თანაბრად იკუმშებოდა, მით უფრო მძლავრი იყო ბირთვული აფეთქება. ეს მოწყობილობა შექმნილი იყო ახალი ტიპის ბირთვული ბომბის "მსუქანის" ("Fat Man") გამოცდისათვის რომელიც პლუტონიუმის საფუძველზე იყო. ტრინიტის გამოცდის ბომბის მთლიანი წონა იყო 6 ტ, თუმცა ბომბის ბირთვში იყო მხოლოდ 6,2 კგ პლუტონიუმი^[52], ხოლო ქალაქზე აფეთქების სავარაუდო სიმაღლე შეადგენდა 225—500 მ^[53]. ამ ბომბში გამოყენებული პლუტონიუმის მიახლოებით 20 % შეადგინა 20000 ტ ტროტილის ეკვივალენტი^[54].

ბომბა მსუქანი ჩამოგდებული იყო ნაგასაკზე 1945 წლის 9 აგვისტოს. აფეთქების შედეგად მომენტალურად გარდაიცვალა 70 ათასი. ადამიანი და დაიჭრა კიდევ 100 ათასი. მას ქომნდა მსგავსი მექანიზმი: პლუტონიუმისაგან გაკეთებული ბირთვი მოთავსებული იყო სფერისებრ ალუმინის გარსში, რომელიც გარშემორტყმული იყო ქიმიური ასაფეთქებელით. გარსის დეტონაციისას პლუტონიუმის ბირთვი იკუმშებოდა ყოველი მხრიდან და მისი სიმკვრივე ხდებოდა კრიტიკული, რის შენდეგ იწყებოდა ჯაჭვური ბირთვული რეაქცია. ბომბ ჩვილში (პაწია), რომელიც ხიროსიმაზე იქნა ჩამოგდებული სამი დღით ადრე, გამოიყენებოდა ურან-235, და არა პლუტონიუმი. იაპონიამ 15 აგვისტოს მოაწერა ხელი კაპიტულაციას. ამის ქმედების შემდეგ პრესაში გამოქვეყნდა ახალი ქიმიური რადიოაქტიური ელემენტის პლუტონიუმის გამოყენების შესახებ.

ცივი ომი

პლუტონიუმის დიდი რაოდენობა წარმოებულ იქნა ცივი ომის დროს სსრკ-ში და აშშ-ში. აშშ-ის რეაქტორებმა, რომლებიც მდებარეობენ სავანა რივერის ბირთვულ სამარხში (Savannah River Site) (ჩრდილოეთ კაროლინა) და ჰენფორდში, ცივი ომის დროს აწარმოეს 103 ტ პლუტონიუმი^[55], ამ დროისათვის სსრკ-მა კი 170 ტ იარაღის პლუტონიუმი აწარმოა^[56]. დღეს მიახლოებით 20 ტ პლუტონიუმია ბირთვულ ენერგეტიკაში, რომელსაც აწარმოებენ, როგორც ბირთვული რეაქციის თანდაყოლილ თანაურ პროდუქტს. 1000 ტ საცავში არსებულ პლუტონიუმზე მოდის 200 ტ პლუონიუმი, რომლებსაც იღებენ ბირთვულ რეაქტორებში. 2007 წელს სტოკჰოლმის მშვიდობის პრობლემების კვლევის ინსტიტუტმა მსოფლიოში პლუტონიუმის რაოდენობა შეაფასა 500 ტონად, რომელიც მიხლოებით თანაბრადაა განაწილებული, როგორც იარაღის, ისე ენერგეტიკაში.

ბირთვული ნარჩენების გვირაბული შესანახის სავარაუდო სქემა იუკა მაუნტინის რეპოზიტორიაში.

ცივი ომის დამთავრების შემდეგ, ყველა ბირთვული მარაგი პრობლემა გახდა. მაგალითად აშშ-ში ბირთვული იარაღიდან ამოღებული პლუტონიუმი გადაადუღეს 2 ტონიან ბლოკებად, რომელშიც ელემენტი იყო ინერტული პლუტონიუმის დიოქსიდის (IV) სახით. ეს ბლოკები შემინულია ბოროსილიკატის მინით, რომელშიც ცირკონიუმის და გადოლინიუმის მინარევებია (გოდოლინიუმისა და ცირკონიუმის ნაერთები ჟანგბადთან (Gd₂Zr₂O₇)) ეს გაკეთებული იქნა იმისათვის, რომ პლუტონიუმი დაიჭიროს 30 მლნ წელი. შემდგომ, ეს ბლოკები დაფარული იქნა უჟანგავი ფოლადით და ისინი ჩამარხეს 4 კმ-ის სიღრმეში.

სამედიცინო ექსპერიმენტები

მეორე მსოფლიოს ომის დროს და მის შემდეგ, მეცნიერები ატარებდნენ ცდებს ცხოველებზე და ადამიანებზე, როდესაც მათ შეჰყავდათ პლუტონიუმის დოზები ვენაში. „სტანდარტული“ დოზა შეადგენდა 5 მკგ პლუტონიუმს, 1945 წლიდან ეს ციფრი შემცირდა 1 მკგ-მდე, იმის გამო, რომ პლუტონიუმს აქვს მიდრეკილება ძვლებში დაგროვებისაკენ და რის გამოც ის უფრო საშიშია, ვიდრე რადიუმი.

პლუტონიუმის თვრამეტი გამოცდა ადამიანებზე ჩატარებული იყო წინასწარი თანხმობის გარეშე იმისათვის, რომ გარკვეულიყო სად და როგორ გროვდება პლუტონიუმი ადამიანის ორგანიზმში და არჩეულიყო მასთან ურთიერთობის უსაფრთხოების სტანდარტები. პირველი ადგილები, სადაც ჩატარდა ექსპერიმენტები მანჰეტენის პროექტის ფარგლებში იყვნენ: ჰენფორდი, ბერკლი, ლოს-ალამოსი, ჩიკაგო, ოუკ-რიჯი, როჩესტერი.

თვისებები

ფიზიკური თვისებები

პლუტონიუმი პაკეტში^[57].

პლუტონიუმს, როგორც ლითონების უმეტესობას, აქვს კაშკაშა ვერცხლისფერი, და ჰგავს ნიკელს და რკინას, ჰაერზე ის იჟანგება და იცვლის ფერს თავიდან ის ხდება ბრინჯაოს ფერი, შემდგომ კი ლურჯი გამოწრთობილი ლითონის ფერის ხდება და საბოლოოდ იღებს მკრთალ შავ ან მომწვანო ფერს ზედაპირზე ფხვიერი ჟანგის წარმოქმნის გამო. ასევე არის შეტყობინება, რომ არის მოყვითალო ოქსიდის ფენაც^[58]. ოთახის ტემპერატურაზე პლუტონიუმი არის α-ფორმაში — ეს ყველაზე გავრცელებული ალოტროპიული მოდიფიკაციაა პლუტონიუმისათვის. ეს სტრუქტურა მიახლოებით ისეთივე ხისტია, როგორც რუხი თუჯი, თუკი ის არ არის ლეგირებული სხვა ლითონებით, რომლებიც შენადნობს მიანიჭებენ პლასტიურობას და სირბილეს. უმრავლესი ლითონებისაგან განსხვავებით პლუტონიუმი ცუდი თბოგამტარი და ელექტროგამტარია.

პლუტონიუმს აქვს ანომალურად დაბალი, ვიდრე ლითონისათვის დამახასიათებელი დნობის ტემპერატურა (მიახლოებით 640 °C) და უჩვეულოდ მაღალი დუღილის ტემპერატურა (3235 °C) პლუტონიუმის დუღილის ტემპერატურა 5-ჯერ მეტია, ვიდრე დნობის ტემპერატურა. შედარებისათვის: ვოლფრამისათვის ეს მაჩვენებელი შეადგენს 1,6 (დნობის ტემპ. 3422 °C და დუღილის ტემპ. 5555 °C). ტყვია წარმოადგენს უფრო მჩატე ლითონს, ვიდრე პლუტონიუმი, მიახლოებით 2-ჯერ (სხვაობა სიმკვრივეში შეადგენს 19,86 − 11,34 ≈ 8,52 გ/სმ³).

პლუტონიუმის ზოგიერთი ფიზიკური თვისებები

პლუტონიუმის სხვადასხვა მოდიფიკაციის ატომური რადიუსი 298 K ტემპერატურაზე და მათი არსებობის ტემპერატურებზე
ფაზა	α	β	γ	δ	δ’	ε
T, K	298	366	508	593	738	763
ატომური რადიუსი, ნმ	0,158	0,160	0,1601	0,1640	0,1638	0,1622
რადიუსი 298 K ტემპერატურისას, ნმ	0,158	0,159	0,1589	0,1644	0,1644	0,1594

სითბური ნეიტრონების მიტაცების ეფექტური განიკვეთი პლუტონიუმის ზოგიერთი იზოტოპისათვის
იზოტოპი	²³⁸Pu	²³⁹Pu	²⁴⁰Pu	²⁴¹Pu	²⁴²Pu
ეფექტური განიკვეთი, 10⁻²⁸ მ²	403±10	1028±13	287±7	1400±80	18,6±0,8

პლუტონიუმის სხვადასხვა ფაზის კუთრი ელექტროწინაღობა და მათი ელექტროწინაღობის ტემპერტურული კოეფიციენტი
ფაზა	T, K	ρ, მკომი·მ	α·10⁻³, K⁻¹
α α α α α α	26 50 100 150 273 376	0,648 1,280 1,569 1,535 1,465 1,414	+18,405 (26—50 K) и −0,418 (126—273 K) — —
β	420	1,085	−0,62
γ	505	1,078	−0,50
δ	625	1,004	+0,72
δ’	735	1,021	+4,43

პლუტონიუმის თერმო-ელექტრომამოძრავებელი ძალის აბსოლუტური კოეფიციენტი e ტემპერატურაზე და მოდიფიკაციაზე დამოკიდებულებით
ფაზა	T, K	საშუალო მნიშვნელობა e, მკვ/K
α α α	20 100 300	1,75 9,8 11,5
β	400	9,1
γ	500	8,4
δ	600	3,0
δ’	725	2,3
ε	800	3,5

აქტინოიდებს, როგორც ლანთანოიდებს, აქვთ მიახლოებით თანაბარი იონიზაციის ენერგია.

როგორც ყველა დანარჩენი ლითონისათვის, პლუტონიუმის კოროზია იზრდება ტენიანობის ზრდასთან ერთად. ზოგიერთი კვლევა ამტკიცებს, რომ ტენიანი არგონი შეიძლება უფრო მაკოროზირებელი ელემენტი იყოს, ვიდრე ჟანგბადი; ეს დაკავშირებულია იმასთან, რომ არგონი არ რეაგირებს პლუტონიუმთან და როგორც შედეგი, პლუტონიუმი იწყებს დაბზარვას. ეს ეფექტი დაკავშირებულია იმასთან, რომ ჟანგბადი რეაგირებს პლუტონიუმთან არეული ოქსიდების წარმოქმნით მის ზედაპირზე. არგონი არ რეაგირებს პლუტონიუმთან და ამასთან ხელს უშლის პლუტონიუმის ქიმიურ რეაქციებს, შედეგად მისი ზედაპირი არაფრით არ იფარება და ამიტომაც განიცდის კოროზიას თვითგახურების გამო.

პლუტონიუმის სიმკვრივის დიაგრამა

ალფა-დაშლა, რომელსაც თანსდევს ჰელიუმის ბირთვების გამოშვება, წარმოადგენს ყველაზე გავრცელებულ პლუტონიუმის იზოტოპების რადიოაქტიური დაშლის სახეს^[59]. ბირთვების დაშლის და ალფა-ნაწილაკების გამოშვების გამო წარმოიქმნება სითბო, რის გამოც პლუტონიუმი თბილია შეხებისას.

პლუტონიუმის ატომის აღნაგობა. გარე გარსების ელექტრონული კონფიგურაცია 5s²p⁶d¹⁰f⁶6s²p⁶7s² Рu^[60].

როგორც ცნობილია, ელექტრო წინაღობა ახასიათებს მასალის უნარს გაატაროს ელექტრული დენი. პლუტონიუმის კუთრი წინაღობა ოთახის ტემპერატურაზე ძალიან მაღალია ლითონისათვის და ეს თავისებურება თანდათან მატულობს ტემპერატურის დაწევასთან ერთად, რაც ლითონებისათვის არაა დამახასიათებელი. ეს ტენდენცია გრძელდება 100 K-მდე; ამ ნიშნულის ქვევით ელექტრო წინაღობა იწყებს შემცირებას. ნიშნულის შემცირებისას 20 K-მდე, წინაღობა იწყებს მატებას ლითონის რადიაციული აქტივობის გამო, ამავე დროს ეს თვისება დამოკიდებული იქნება ლითონის იზოტოპურ შემადგენლობაზე.

პლუტონიუმს ყველა გამოკვლეულ აქტინოიდებს შორის აქვს ყველაზე მაღალი კუთრი ელექტრო წინაღობა (ამ მომენტისათვის), რომელიც შეადგენს 150 მკომ·სმ (22 °C ტემპერატურისას). მისი სიმაგრე შეადგენს 261 კგ/მმ³ (α-Pu-თვის).

იმის გამო, რომ პლუტონიუმი რადიოქტიურია, დროის განმავლობაში განიცდის ცვლილებებს თავის კრისტალურ მესერში. პლუტონიუმი განიცდის თავისებურ მოწვას, თვითდასხივებისა და 100 კელვინამდე გაცხელების გამო.

სხვა დანარჩები ლითონებისაგან განსხვავებით, პლუტონიუმის სიმკვრივე იზრდება გახურებასთან ერთად დნობის ტემპერატურის 2,5 %-მდე, იმ დროს, როდესაც ჩვეულებრივ ლითონებში ტემპერატურის ზრდასთან ერთად მცირდება სიმკვრივე. დნობის წერტილთან ახლოს, თხევად პლუტონიუმს აქვს ძალიან მაღალი ზედაპირული დაძაბულობის მაჩვენებელი და ყველაზე მაღალი სიბლანტე სხვა ლითონებს შორის.

ალოტროპიული მოდიფიკაციები

პლუტონიუმს აქვს შვიდი ალოტროპიული მოდიფიკაცია. ექვსი მათ შორის არსებობენ ჩვეულებრივი წნევის პირობებში, ხოლო მეშვიდე მაღალი ტემპერატურისა და წნევის გარკვეული დაპაზონში არსებობს. ეს ალოტროპები, რომლებიც განირჩევიან თავიანთი კრისტალური სტრუქტურით და სიმკვრივის მაჩვენებლებით, აქვთ შიდა ენერგიის მსგავსი მნიშვნელობა. ეს თვისება პლუტონიუმს ხდის ძალიან მგრძნობიარეს ტემპერატურისა და წნევის რყევებისა და ცვლილებების მიმართ და მიჰყავს სტრუქტურის ნახტომისებური ცვლილებისაკენ. პლტონიუმის ყველა ალოტროპიული მოდიფიკაციის სიმკვრივის მაჩვენებელი მერყეობს 15,9 გ/სმ³-დან 19,86 გ/სმ³-მდე^[61]^{[~ 1]}. პლუტონიუმის მრავალი ალოტროპიული მოდიფიკაციის არსებობის გამო მას ხდის დამუშავებისათვის რთულ ლითონად, რადგანაც ის განიცდის ფაზურ გადასვლებს. პლუტონიუმის ასეთი სხვადასხვა ალოტროპული მოდიფიკაციის არსებობის არსი ბოლომდე არცაა ცნობილი.

პლუტონიუმის კრისტალური მესერის თვისებები^[62].^[63]^[64]
ფაზა	გამოსახულება	მდგრადობის სტაბილურობის რაიონი, °C	სიმეტრია და სივრცული ჯგუფი	მესერის პარამეტრები, Å				ატომების რაოდენობა ელემენტარულ უჯრედში	რენტგენური სიმკვრივე, გ/სმ³	გადასვლის ტემპერატურა, °C	ΔH_{გადასვლის}, ჯ/მოლი
ფაზა	გამოსახულება	მდგრადობის სტაბილურობის რაიონი, °C	სიმეტრია და სივრცული ჯგუფი	a	b	c	β	ატომების რაოდენობა ელემენტარულ უჯრედში	რენტგენური სიმკვრივე, გ/სმ³	გადასვლის ტემპერატურა, °C	ΔH_{გადასვლის}, ჯ/მოლი
α		122 ქვევით	უმ, P2₁/m	21 °C-სას				16	19,86	—	—
α		122 ქვევით	უმ, P2₁/m	6,183	4,882	10,963	101,79°	16	19,86	—	—
β	—	122—207	მცმს, 12/m	100 °C-სას				34	17,7	α→β 122±4	3430
β	—	122—207	მცმს, 12/m	9,284	10,463	7,859	93,13°	34	17,7	α→β 122±4	3430
γ		207—315	წცორ, Fddd	При 235 °C				8	17,14	β→γ 207±5	565
γ		207—315	წცორ, Fddd	3,159	5,768	10,162	—	8	17,14	β→γ 207±5	565
δ		315—457	წცკ, Fm3m	320 °C-სას				4	15,92	γ→δ 315±3	586
δ		315—457	წცკ, Fm3m	4,6371	—	—	—	4	15,92	γ→δ 315±3	586
δ’		457—479	მცტ, 14/mmm	При 465 °C				2	16	δ→δ’ 457±2	84
δ’		457—479	მცტ, 14/mmm	3,34	—	4,44	—	2	16	δ→δ’ 457±2	84
ε		479—640	მცკ, Im3m	490 °C-სას				2	16,51	δ’→ε 479±4	1841
ε		479—640	მცკ, Im3m	3,634	—	—	—	2	16,51	δ’→ε 479±4	1841

პირველი სამი კრისტალური მოდიფიკაცია — α-, β- და γ-Pu — ფლობს რთულ კრისტალურ სტრუქტურას ოთხი კარგად გამოკვეთილი ვალენტური ხასიათის ბმით კავშირით. დანარჩენი — δ-, δ’- და ε-Pu — უფრო მაღალტემპერატურული მოდიფიკაციებია რომლებიც ხასიათდებიან შედარებით მარტივი სტრუქტურით.

ალფა-ფორმა არსებობს ოთახის ტემპერატურის პირობებში არალეგირებული და დაუმუშავებელი პლუტონიუმის სახით. მას გააჩნია თუჯის მსგავსი თვისებები, თუმცა აქვს თვისება გახდეს პლასტიკური მასალა და წარმოქმნას ჭედადი β-ფორმა უფრო მაღალი ტემპერატურის ინტერვალებში. პლუტონიუმის ალფა-ფორმა აქვს დაბალსიმეტრიული მონოსოლური სტრუქტურა (ფაზების კრისტალური სტრუქტურა, რომლებიც არსებობენ ოთახის ტემპერატურის პირობებში, წარმოადგენენ დაბალსიმეტრიულს, რაც უფრო დამახასიათებელია მინერალებისათვის, ვიდრე ლითონებისათვის), აქედან ხდება ნათელი, რომ ის არის მტკიცე და დენის ცუდად გამტარი მოდიფიკაცია. მოცემულ ფორმაში პლუტონიუმი ძალზედ მყიფეა, თუმცა აქვს ყველაზე მაღალი სიმკვრივე ყველა ალოტროპიულ მოდიფიკაციასთან შედარებით. პლუტონიუმის ფაზები ხასიათდებიან მექანიკური თვისებების მკვეთრი ცვლილებებით — ძალიან მყიფედან პლასტიკურ ლითონამდე.

δ-ფორმის პლუტონიუმი ჩვეულებრივ არსებობს ტემპერატურის შემდეგ მნიშვნელობებისას: 310 °C-დან 452 °C-მდე, თუმცა სტაბილური შეიძლება იყოს ოთახის ტემპერატურის პირობებშიც, თუ კი ის მცირე პროცენტული შემცველობით ლეგირებულია გალიუმით, ალუმინით ან ცერიუმით. თუ კი ის არის შენადნობი ამ ლითონებთან, მაშინ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას შედუღებისას. დელტა-ფორმას აქვს უფრო ლითონისათვის გამოკვეთილი მახასიათებლები, ხოლო სიმტკიცით და ჭედადობით ალუმინის მსგავსია. ბოლო ეპსილონ-ფაზა აჩვენებს ატომური თვითდიფუზიის ანომალურად მაღალ მაჩვენებელს.

პლუტონიუმი მოცულობაში მცირდება, როდესაც გადადის δ და δ’-ფაზებში, რაც აიხსნება სითბური გაფართოების კოეფიციენტის უარყოფითი მაჩვენებლით.

ნაერთები და ქიმიური თვისებები

პლუტონიუმის შესწავლილი იონური და ლითონური რადიუსები.

პლუტონიუმის სხვადასხვა დაჟანგვის ხარისხი წყლის ხსნარებში.

აქტინოიდებს აქვთ ერთმანეთის მსგავსი ქიმიური თვისებები. დაჟანგვის ყველაზე დაბალი ხარისხი აქვთ პირველ ორ აქტინოიდს და აქტინიუმს (მნიშვნელობები გაბნეულია 3-დან 5-მდე), შემდგომ ეს მნიშვნელობები იზრდებიან და აღწევენ პიკს პლუტონიუმზე და ნეპტუნიუმზე, შემდგომ ამერციუმის მერე, ეს რიცხვი ისევ მცირდება. მოცემული თვისება შეიძლება აიხსნას ელემენტების ბირთვებში ელექტრონების რთული ქცევით. 1944 წელს გლენ სიბორგმა წამოაყენა ჰიპოთეზა აქტინოიდური შეკუმშვის შესახებ, რომელიც გულისხმობს აქტინოიდების თანდათანობითი იონური რადიუსის შემცირებას (ასევე დამახასიათებელია ლანთანოიდებისათვის). ამ თეორიის წამოყენებამდე პირველ აქტინოიდებს (თორიუმი, პროტაქტინიუმი და ურანი) მიაკუთვნებდნენ 4, 5, და 6 ჯგუფის ელემენტებს შესაბამისად.

პლუტონიუმი წარმოადგენს ქიმიურად აქტიურ ლითონს. 1967 წელს საბჭოთა მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ნეპტუნიუმისა და პლუტონიუმის უმაღლესუ დაჟანგვის ხარისხი არა 6 არამედ 7-ია^[65]. ამისათვის მეცნიერებმა ის დაჟანგეს ოზონით PuO₂²⁺ ტუტე გარემოში. წყლის ხსნარებში პლუტონიუმი ავლენს დაჟანგვის ოთხ ხარისხს და ერთს ძალიან იშვიათად:

Pu^III, Pu³⁺ (ღია-იისფერი),
Pu^IV, Pu⁴⁺ (შოკოლადისფერი),
Pu^V, PuO₂⁺ (ღია)^{[~ 2]},
Pu^VI, როგორც PuO₂²⁺ (ღია-ნარინჯისფერი),
Pu^VII, როგორც PuO₅³⁻ (მწვანე) — ასევე არის შვიდვალენტიანი იონებიც.

პლუტონიუმის წყალხსნარების ფერები დამოკიდებულია დაჟანგვის ხარისხზე და მჟავების მარილებზე. მათში პლუტონიუმი შეიძლება იყოს ერთდროულად რამდენიმე დაჟანგვის ხარისხით, რაც აიხსნება მისი რედოქს-პოტენციალების (ჟანგვა-აღდგენის პოტენციალი) სიახლოვით, რაც თავის მხრივ აიხსნება 5f-ელექტრონების არსებობით, რომლებიც მდებარეობენ ელექტრო ორბიტია ლოკალიზებურ და დელოკალიზებურ ზონებში. pH 5—8-სას დომინირებს ოთხვალენტიანი პლუტონიუმი, რომელიც უფრო მდგრადია სხვა დანარჩენ ვალენტობებს შორის.

ლითონური პლუტონიუმი მიიღება შემდეგი რეაქციისას: მისი პლუტონიუმის ტეტრაფტორიდის რეაქციით ბარიუმთან, კალციუმთან ან ლითიუმთან 1200 °C ტემპერატურისას:

~\mathrm {PuF_{4}+2Ca{\xrightarrow {1200^{\circ }C}}Pu+2CaF_{2}}

ის რეაგირებს მჟავეებთან, ჟანგბადთან და მათ ორთქლებთან, მაგრამ რეაგირებს ტუტეებთან (რომელთა ხსნარებში შესამჩნევად არ იხსნება, როგორც სხვა ოქტინოიდებიც). სწრაფად იხსნება ქლორწყალბადში, იოდწყალბადში, ბრომწყალბადში, 72 %-იან ქლორ მჟავაში, 85 %-იან ორთოფოსფორმჟავაში, კონცენტრირებულ ქლორძმარმჟავაში (CCl₃COOH), სულფამინის მჟავაში და მდუღარე კონცენტრირებულ აზოტმჟავაში. პლუტონიუმი ინერტულია კონცენტრირებული გოგირდმჟავას და ძმარმჟავას მიმართ; მათ ხსნარებში ნელა იხსნება, ანუ რეაგირებს შესაბამისი მარილების წარმოქმნით. 135 °C ტემპერატურისას ლითონი თვითაალდება ჟანგბადთან ურთიერთქმედების გამო, ხოლო თუ მას მოვათავსებთ ტეტრაქლორმეთანის ატმოსფეროში, მაშინ ის ფეთქდება.

ხსნარებში პლუტონიუმის რეაქიული უნარი
Раствор	რეაქციულობის უნარი
წყალი	ოთახის ტემპერატურაზე ნელა რეაგირებს, არც თუ ისე სწრაფად მიდის რეაქცია დუღილის ტემპერატურისას; წარმოიქმნება H₂ და Pu(O)H-ის შავი ფხვნილი
NaCl _(წყ.)	იძლევა H₂ და Pu(O)H-ის შავ ფხვნილს
HNO₃	არ რაეგირებს ყველანაირი კონცენტრაციისას პასივაციის გამო; 0,005 М HF თანხლებით მდუღარე კონცენტრირებული მჟავა შედარებით სწრაფად ხსნის პლუტონიუმს
HCl, HBr	ძალიან სწრაფად იხსნება კონცენტრირებულ და ზომიერად გაზავებულ მჟავეებში
HF	რეაგირებს ძალიან ნელა. დაწნეხილი ლითონური პლუტონიუმის ბრიკეტი უფრო სწრაფად და მთლიანად იხსნება უხსნადი PuF₃-ის წარმოქმნით
72%-იანი HClO₄	სწრაფად იხსნება
H₂SO₄	კონცენტრირებული მჟავა ლითონზე წარმოქმნის დამცავ საფარს, რომელიც აჩერებს ნელ დაწყებულ რეაქციას. ზომიერად გაზავებული ნელა ურთიერთქმედებს ლითონთან; ლითონების ნიმუშები, რომლებიც შეიცავენ მნარევებს, შეუძლიათ მთლიანად გაიხსნან 5 ნ. მჟავაში
85%-იანი H₃PO₄	რეაგირებს შედარებით ჩქარა
ძმარმჟავა	არ რეაგირებს ცივ ძმარმჟავასთან, არც ცხელთან რეაგირებს; ნელა ურთიერთქმედებს გაზავებულ მჟავასთან
სამქლორ ძმარმჟავა	სწრაფად იხსნება კონცენტრირებულ მჟავაში; გაზავებულთან რეაგირებს ნელა
სამფტორ ძმარმჟავა	ნელა იხსნება კონცენტრირებულ მჟავაში; ხშირად წარმოიქმნება გაუხსნელი ოქსიდის ნალექი
სულფამინის მჟავა	საკმაოდ სწრაფად იხსნება 1,7 М მჟავაში, ამასთან ტემპერატურა უნდა იყოს 40 °C-ზე ნაკლები, რათა თავიდან აცილებული იქნას მჟავას დაშლა. რჩება უმნიშვნელო რაოდენობის პოტენციურად პიროფორული ნალექი; HNO₃-ის არსებობის შემთხვევაში ნალექის რაოდენობა უფრო მეტია

ტენიან ჟანგბადში ლითონი სწრაფად იჟანგება, და წარმოქმნის ოქსიდებს და ჰიდრიდებს. ლითონური პლუტონიუმი რეაგირებს აირების უმეტესობასთან მაღალ ტემპერატურებზე. თუ ლითონი დიდი დროის განმავლობაში განიცდის ტენიანი ჰაერის მცირე რაოდენობის ხანგრძლივ ზემოქმედებას, მაშინ მის ზედაპირზე წარმოიქმნება პლუტონიუმის დიოქსიდი. ამას გარდა, შეიძლება წარმოიქმნას მისი დიჰიდრიდი, მაგრამ მხოლოდ ჟანგბადის უკმარისობის პირობებში. პლუტონიუმის იონები ყველა დაჟანგვის ხარისხისას მიდრეკილია ჰიდროლიზის და კომპლექსური ნაერთები წარმოქმნისადმი.

ოთახის ტემპერატურაზე პლუტონიუმის ახალ ჩამონაჭერ ზედაპირს აქვს ვერცხლისფერი, რომელიც შემდგომ ფერმკრთალდება. იმის გამო რომ ლითონის ზედაპირი ხდება პასივირებული ის ხდება პიროფორნული, ანუ თვითაალებადობისადმი მიდრეკილი, ამიტომაც ლითონური პლუტონიუმი როგორც წესი მუშავდება ინერტული არგონის ან აზოტის ატმოსფეროში. ლითონი უნდა ინახებოდეს ვაკუუმში ან ინერტული აირების ატმოსფეროში, რათა თავიდან იქნას აცილებული ჟანგბადთან რეაქცია.

პლუტონიუმი შექცევითობით რეაგირებს სუფთა წყალბადთან, პლუტონიუმის ჰიდრიდის წარმოქმნით 25—50 °C ტემპერატურაზე. ასევე, ის ადვილად ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან პლუტონიუმის მონოქსიდის და პლუტონიუმის დიოქსიდის წარმოქმნით, და ასევე ცვალებადი შემადგენლობის ოქსიდის (ბერტოლიდები) წარმოქმნით. ოქსიდები პლუტონიუმს აფართოებენ 40 %-ით თავდაპირველი მოცულობასთან შედარებით. ლითონური პლუტონიუმი ენერგიულად მოქმედებს ჰალოგენწყალბადებთან და ჰალოგენებთან, ნაერთებში სადაც ის ავლენს +3 დაჟანგვის ხარისხს, თუმცა ცნობილია ჰალოგენიდები PuF₄ და PuCl₄ შემადგენლობით. ნახშირბადთან წარმოქმნის პლუტონიუმის კარბიდს (PuC), აზოტთან — პლუტონიუმის ნიტრიდს (900 °C-ისას), სილიციუმთან — სილიციდს (PuSi₂). პლუტონიუმის კარბიდის, ნიტრიდს, დიოქსიდს აქვს 2000 °C დნობის ტემპერატურა და ამიტომაც გამოიყენება როგორც ბირთვული საწვავი.

პლუტონიუმი უნდა ინახებოდეს ისე რომ დაცული იყოს და უძლებდეს მის ძლიერ ჟანგვა-აღდგენით თვისებებს. ძნელადდნობადი ლითონები, როგორებიცაა ტანტალი და ვოლფრამი, უფრო სტაბილურ ოქსიდებთან, ბორიდებთან, კარბიდებთან, ნიტრიდებთან და სილიციდებთან ერთად შეუძლიათ გაუძლონ პლუტონიუმის თვისებებს. ოთხვალენთიანი ცერიუმი გამოიყენება როგორც პლუტონიუმის (IV) ქიმიური სიმულატორი.

ელექტრონული სტრუქტურა: 5f-ელექტრონები

პლუტონიუმი წარმოადგენს ელემენტს, რომელშიც 5f-ელექტრონები მდებარეობენ ლოკალიზებული და დელოკალიზებური ელექტრონების საზღვარზე, ამიტომაც ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე უფრო კომპლექსურ და რთულ ელემენტად შესწავლისათვის^[66].

პლუტონიუმის ანომალიური ქცევა განპირობებულია მისი ელექტრონული სტრუქტურით. ენერგეტიკული სხვაობა 6d და 5f-ელექტრონებს შორის ძალიან მცირეა. 5f-გარსის ზომები საკმარისია, იმისათვის, რათა ერთმანეთს შორის მოხდეს ატომური მესერის ფორმირება; ეს ხდება ლოკალიზებურ და ერთმანეთთან შეერთებული ელექტრონების უშუალო საზღვართან. ელექტრონული დონეების სიახლოვე იწვევს დაბალენერგეტიკული ელექტრონული კონფიგურაციის ფორმირებას, ენერგიის მიახლოებით ერთნაირი დონით. ეს იწვევს 5fⁿ7s² და 5fⁿ⁻¹7s²6d¹ ელექტრონული გარსების ფორმირებას, რაც იწვევს მისი ქიმიური თვისებების სირთულეს. 5f-ელექტრონები მონაწილეობენ კოვალენტური ბმების და კომპლექსური ნაერთების ფორმირებაში.

ბუნებაში

ბუნებრივი პლუტონიუმი

ურანის შემდგომი ელემენტების გავრცელება მკვეთრად ეცემა.

ბუნებაში ნაპოვნია ძალიან მცირე რაოდენობის პლუტონიუმის, ყოველ შემთხვევაში ორი იზოტოპი მაინც (²³⁹Pu და ²⁴⁴Pu).

ურანის საბადოებში ნეიტრონების მიტაცების შედეგად მაგალითად, კოსმოსური გამოსხივების ნეიტრონების, ურან-238-ის სპონტანური დაშლის და მჩატე ბირთვების (α,n)-რეაქციებიდან.</ref> ურან-238-ის ბირთვებით წარმოიქმნება ურან-239, რომელიც განიცდის ბეტა-დაშლას და გადადის ნეპტუნიუმი-239. შემდგომი β-დაშლის შედეგად წარმოიქმნება ბუნებრივი პლუტონიუმი-239. ხდება შემდეგი ბირთვული რეაქცია:

\mathrm {^{238}_{\ 92}U\ +\ _{0}^{1}n\ {\xrightarrow {\gamma }}\ _{\ 92}^{239}U\ {\xrightarrow[{23,5\ \mathrm {min} }]{\beta ^{-}}}\ _{\ 93}^{239}Np\ {\xrightarrow[{2,3565\ \mathrm {d} }]{\beta ^{-}}}\ _{\ 94}^{239}Pu}

ამ რეაქციითვე პლუტონიუმ-239 სინთეზირდება სამრეწველო მაშტაბებისასსაც (იხ. იზოტოპები და სინთეზი). თუმცა ბუნებაში პლუტონიუმი წარმოიქმნება ისეთი მიკროსკოპული რაოდენობით (ყველაზე დიდი შეფარდება ²³⁹Pu/²³⁸U შეადგენს 15×10⁻¹²), რომ ურანის მადნებიდან პლუტონიუმის მიღებაზე საუბარიც კი არ მიდის. საშუალოდ ²³⁹Pu-ის შემცველობა მიახლოებით 400 ათას-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე რადიუმისა. ასევე, პლუტონიუმ-239-ის მცირე რაოდენობა - მეტრილიონედი წილი - ნაპოვნი იქნა ურანის მადნებში ბუნებრივ ბირთვულ რეაქტორებში, გაბონში.

მასურ-სპექტრომეტრიის მეშვეობით დოკემბრიის ბასტნეზიდის გაზომვისას დადგენილ იქნა ასევე პლუტონიუმის სხვა იზოტოპის - პლუტონიუმ-244-ის არსებობა ბუნებაში. მას პლუტონიუმის იზოტოპებს შორის გააჩნია ყველაზე მეტი ნახევარდაშლის პერიოდი — მიახლოებით 80 მლნ წელი, მაგრამ ამისდა მიუხედავად, მისი შემცველობა, უფრო მცირეა ვიდრე პლუტონიუმ-239-ისა, რადგანაც ის არ წარმოიქმნება დედამიწის ქერქის ბუნებრივ რეაქციებში, და მხოლოდ ის იშლება. ეს იზოტოპი პრიმორდიალურია ანუ მოაღწია ჩვენ დრომდე, მზის სისტემის წარმოქმნის დროიდან (4,567 მლრდ. წლის წინ). გასული 57 ნახევარდაშლის პერიოდის შემდეგ დარჩა მხოლოდ მცირე ნაწილი პირველად არსებული ²⁴⁴Pu-ის ატომების რაოდენობისა, მიახლოებით 6,5×10⁻¹⁸.

რადგანაც პლუტონიუმის შედარებით, ხანგრძლივად მცხოვრები იზოტოპი პლუტონიუმ-240 არის პრიმორდიალური პლუტონიუმ-244-ის დაშლის ჯაჭვში, ამიტომაც ისიც არსებობს ბუნებაში, ჩნდება ²⁴⁴Pu-ის ალფა-დაშლის და შემდგომი ორი მოკლეარსებობის შუალედური ბირთვების ბეტა-დაშლის შემდეგ. თუმცა, О²⁴⁰Pu-ის ცხოვრების დრო 4 რიგით ნაკლებია, ვიდრე მშობელი ბირთვის სიცოცხლის დრო, ამიტომ მისი ბუნებრივი შემცველობა ასევე მიახლოებით 10⁴-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე პლუტონიუმ-244-ისა.

ურანის მადნებში უნდა იყოს პლუტონიუმ-238-ის ძალიან მცირე რაოდენობაც^[67] როგორც ძალიან იშვიათი ორმაგი ბეტა-დაშლის შედეგი.

ასე რომ, დედამიწის ქერქში არსებობს პლუტონიუმის ბუნებრივი 4 იზოტოპი: ²³⁸Pu, ²³⁹Pu, ²⁴⁰Pu და ²⁴⁴Pu, რომელთა შორის პირველი სამი - რადიოგენურია, ხოლო მეოთხე — პრიმორდიალური. თუმცა, ექხპერიმენტალურად ბუნებაში შეიმჩნევა მხოლოდ ²³⁹Pu და ²⁴⁴Pu. პირველად ბუნებრივი პლუტონიუმი გამოყოფილ იქნა 1948 წ. ურანის მადნიდან გ. ტ. სიბორგისა და მ. პერლმანის მიერ.

ტექნოგენური პლუტონიუმი

პლუტონიუმის მინიმალური რაოდენობა ჰიპოტეტურად შეიძლება იყოს ადამიანის ორგანიზმში, თუ გავითვალისწინებთ, რომ ჩატარებული იყო მიახლოებით 550 ბირთვული გამოცდა, ასე თუ ისე დაკავშირებული პლუტონიუმთან. წყალქვეშა და ჰაერის ბირთვული გამოცდა შეწყვეტილი იქნა 1963 წლის შეთანხმების შედეგად რომელსაც ხელი მოაწერა სსრკ, აშშ დიდი ბრიტანეთისა და სხვა ქვეყნების მიერ. ზოგიერთმა ქვეყანამ მაინც გააგრძელა ბირთვული გომოცდები.

ამიტომაც, პლუტონიუმ-239 სინთეზირებული იყო სპეციალურად ბირთვული გამოცდებისათვის, დღეისათვის ის წარმოადგენს ყველაზე გავრცელებულ და ხშირად გამოყენებად სინთეზირებულ ნუკლიდს პლუტონიუმის იზოტოპებს შორის.

იზოტოპები

პლუტონიუმის იზოტოპების აღმოჩენა დაიწყო 1940 წელს, როდესაც მიღებულ იქნა პლუტონიუმ-238. დღეისათვის ის ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან ნუკლიდად. ერთი წლის შემდგომ აღმოჩენილ იქნა უმნიშვნელოვანესი ნუკლიდი — პლუტონიუმ-239, რომელიც შემდგომ გამოიყენეს ბირთვულ და კოსმოსურ მრეწველობაში. ქიმიური ელემენტი წარმოადგენს აქტინოიდს, ერთ-ერთი მისი იზოტოპი შედის სამ ძირითად დაშლად იზოტოპებს შორის. როგორც ყველა აქტინოიდი, პლუტონიუმის ყველა იზოტოპი რადიოაქტიურია.

პლუტონიუმის ნუკლიდების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებები ჩამოთვლილია ცხრილში:

პლუტონიუმის იზოტოპების ბირთვული თვისებები^[62]^[68]^[69]
მასური რიცხვი	ნახევარდაშლის პერიოდი	დაშლის ტიპი	ძირითადი გამოსხივება, მევ (გამოსვლა, %-ში)	მიღების ხერხი
228	1,1 წმ	α ≈ 100 % β⁺ < 0,1	7,950
229	> 2×10⁻⁵ წმ	α	7,590
230	1,7 წთ	α ≤ 100 %	7,175
231	8,6 წთ	β⁺ ≤ 99,8 % α ≥ 0,2 %	4,007
232	34 წთ	ემ ≥ 80 % α ≤ 20 %	α 6,60 (62 %) 6,54 (38 %)	თარგი:Nuclide2(α,5n)
233	20,9 წთ	ემ 99,88 % α 0,12 %	α 6,30 γ 0,235	თარგი:Nuclide2(α,4n)
234	8,8 სთ	ემ 94 % α 6 %	α 6,202 (68 %) 6,151 (32 %)	თარგი:Nuclide2(α,3n)
235	25,6 წთ	ემ > 99 % α 3×10⁻³ %	α 5,85 γ 0,049	თარგი:Nuclide2(α,4n) თარგი:Nuclide2(α,2n)
236	2,85 წელი 3,5×10⁹ წელი	α სდ	α 5,768 (69 %) 5,721 (31 %)	თარგი:Nuclide2(α,3n) შვილ. თარგი:Nuclide2
237	45,4 დღეღამე	ემ > 99 % α 3,3×10⁻³ %	α 5,65 (21 %) 5,36 (79 %)	თარგი:Nuclide2(α,2n) თარგი:Nuclide2(d,2n)
238	87,74 წელი 4,8×10¹⁰ წელი	α სდ	α 5,499 (70,9 %) 5,457 (29 %)	შვ. თარგი:Nuclide2 შვ. თარგი:Nuclide2
239	2,41×10⁴ წელი 5,5×10¹⁵ წელი	α სდ	α 5,155 (73,3 %) 5,143 (15,1 %) γ 0,129	შვ. თარგი:Nuclide2 მიტაცება ნეიტრონების
240	6,563×10³ წელი 1,34×10¹¹ წელი	α სდ	α 5,168 (72,8 %) 5,123 (27,1 %)	ნეიტრონების მრავალჯერი მიტაცება
241	14,4 წელი	β⁻ > 99 % α 2,41×10⁻³ %	α 4,896 (83,2 %) 4,853 (21,1 %) β⁻ 0,021 γ 0,149	ნეიტრონების მრავალჯერი მიტაცება
242	3,76×10⁵ წელი 6,8×10¹⁰ წელი	α სდ	α 4,901 (74 %) 4,857 (26 %)	ნეიტრონების მრავალჯერი მიტაცება
243	4,956 სთ	β⁻	β⁻ 0,58 γ 0,084	ნეიტრონების მრავალჯერი მიტაცება
244	8,26×10⁷ წელი 6,6×10¹⁰ წელი	α სდ	α 4,589 (81 %) 4,546 (19 %)	ნეიტრონების მრავალჯერი მიტაცება
245	10,5 სთ	β⁻	β⁻ 1,28 γ 0,327	თარგი:Nuclide2(n,γ)
246	10,85 დღეღამე	β⁻	β⁻ 0,384 γ 0,224	თარგი:Nuclide2(n,γ)

იარაღის ელექტრორაფინირებული სუფთა პლუტონიუმის რგოლი (99,9 %). რგოლი იწონის 5,3 კგ, აქვს ზომა 11 სმ დიამეტრი. ეს ფორმა აძლევს კრიტიკულ ზომას.

შენიშვნები

↑ პლუტონიუმის სიმკვლივის მაჩვენებლების მერყეობის ამპლიტუდა შეადგენს 4 გ/სმ³ (ზუსტად კი: 3,94 გ/სმ³).
↑ PuO₂⁺ იონი არასტაბილურია წყლის ხსნარში შეუძლია დისპროპორცირება Pu⁴⁺-ში და PuO₂²⁺; Pu⁴⁺ შემდგომ შეიძლება დაჟანგვა PuO₂⁺-დან PuO₂²⁺, იოდა ყოფნისას Pu³⁺. ასე რომ, დროთა განმავლობაში Pu³⁺ წყლის ხსნარებში შეუძლიათ ჟანგბადთან შეერთდება და წარმოქმნიან ოქსიდს PuO₂²⁺
Crooks, William J.. (2002)Nuclear Criticality Safety Engineering Training Module 10 — Criticality Safety in Material Processing Operations, Part 1. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-09-5.

რესურსები ინტერნეტში

შეგიძლიათ იხილოთ მედიაფაილები თემაზე „პლუტონიუმი“ ვიკისაწყობში.
პლუტონიუმი. ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა (14 ოქტომბერი 2003 წელი). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-10-11.
The Criticality Safety Information Resource Center. A Review of Criticality Accidents: 2000 Revision. CSIRC. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2007-09-29. ციტირების თარიღი: 2010-11-23.
W. G. Sutcliffe, R. H. Condit, W. G. Mansfield, D. S. Myers, D. W. Layton, P. W. Murphy. (14 აპრილი 1995) A Perspective on the Dangers of Plutonium. Lawrence Livermore National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2006-09-29. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Johnson, C. M.; Davis, Z. S.. (22 მაისი 1997) Nuclear Weapons: Disposal Options for Surplus Weapons-Usable Plutonium. CRS Report for Congress # 97-564 ENR. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Physical, Nuclear, and Chemical, Properties of Plutonium. IEER (июль 2005). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Bhadeshia, H.. Plutonium. University of Cambridge. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
David Samuels. (22 ნოემბერი 2005) End of the Plutonium Age. Discover Magazine. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Pike, J.; Sherman, R.. (20 ივნისი 2000) Plutonium Production. Federation of American Scientists. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Plutonium Manufacture and Fabrication. Nuclearweaponarchive.org. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-23. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Ong, C.. (1999) World Plutonium Inventories. nuclearfiles.org. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Plutonium, Radioactive. NLM Hazardous Substances Databank. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Annotated Bibliography on plutonium. Alsos Digital Library for Nuclear Issues. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2009-02-03. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
Chemistry in its element (mp3). Plutonium. Royal Society of Chemistry's Chemistry World. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-29.
ი. ი. ვასილენკო, ო. ი. ვასილენკო. პლუტონიუმი (pdf) გვ. — 8 стр. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-30.

სქოლიო

↑ დოლიძე ვ., ციციშვილი ვ., „ოთხენოვანი ქიმიური ლექსიკონი“, თბ., 2004, გვ. 168
↑ ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 8, თბ., 1984. — გვ. 112.
↑ სამიგულინა, ალია (2010-04-14). „სამყარო დაშალეს ატომებად“ (რუსული). გაზეტა.რუ.
↑ Uncovering the Secrets of Actinides (pdf). Actinides Can Mean Nuclear Chemistry გვ. 17. Lawrence Livermore National Laboratory (июнь 2000). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-08-13. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.
↑ მეხუთე არხი (15.04.2010). „გაჩერდა მსოფლიოში ბოლო იარაღის პლუტონიუმის წარმოების რეაქტორი“ (რუსული). 5 канал. შეამოწმეთ თარიღის პარამეტრი |date=-ში (დახმარება)^{[მკვდარი ბმული]}
↑ ტატიანა პანიხინა (15.04.2010). „Прекращено производство оружейного плутония“ (რუსული). ტელეარხი НТВ. შეამოწმეთ თარიღის პარამეტრი |date=-ში (დახმარება)
↑ ეკატერინე დიატლოვსკაია, В России остановлен последний реактор по наработке плутония(რუსული), Infox.ru, 2010.
↑ GZT.RU (2010-05-06). „იაპონიაში გაშვებულია რეაქტორი რომელიც დახურული იქნა 14 წლის წინათ ავარიული რეაქტორი“ (რუსული). gzt.ru.
↑ Dennis Normile. (25 марта 2010) Japan Nears Restart of Experimental Fast Reactor. news.sciencemag.org. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2013-02-26. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.
↑ КНДР угрожает начать "священную ядерную войну". Корреспондент.net (29 августа 2010). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2013-02-26. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.
↑ Северная Корея провела ядерные испытания. Лента.Ру (25 мая 2009). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2013-02-26. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.
↑ Seven days: 19–25 November 2010(ინგლისური) // ჟურნალი Nature, 24 ნოემბერიя 2010, ISSN 0028-0836, doi:10.1038/468480a.
↑ Transuranium element.
↑ Edwin McMillan, Philip Hauge Abelson, Radioactive Element 93(ინგლისური) // 57, American Physical Society, 1940, № 12, doi:10.1103/PhysRev.57.1185.2.
↑ Gregory R. Choppin, Jan-Olov Liljenzin, Jan Rydberg., Radiochemistry and Nuclear Chemistry, მე-3 გამოც., Butterworth-Heinemann, 2002, ISBN 9780750674638.
↑ Glenn T. Seaborg, The Transuranium Elements(ინგლისური) // 104, 25 ოქტომბერი 1946, № 2704, doi:10.1126/science.104.2704.379, PMID 17842184.
↑ ვ. ტუჩკოვი, საბჭოთა ბომბა ამერიკული აქცენტით(რუსული) // ჟურნალი «Вокруг Света», «Вокруг Света», 27.08.2009.
↑ ბირთვული იარაღის გამოცდის ქრონოლოგია // ბირთვული იარაღის გამოცდა და ბირთვული აფეთქებები მშვიდობის მიზნით სსრკ-ში (1949—1990) / რედ.კოლ.: ანდრიუშინი, საინფორმაციო გამოცემა, საროვი: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 1996. — გვ. 66, ISBN 5-85165-062-1.
↑ Holden, Norman E.. (2001) A Short History of Nuclear Data and Its Evaluation. 51st Meeting of the USDOE Cross Section Evaluation Working Group. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.
↑ Fermi, Enrico. (12 декабря 1938) Artificial radioactivity produced by neutron bombardment: Nobel Lecture. Royal Swedish Academy of Sciences. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.
↑ Darden, Lindley., Enrico Fermi: "Transuranium" Elements, Slow Neutrons // The Nature of Scientific Inquiry, College Park (MD): Department of Philosophy, University of Maryland, 1998.
↑ კუდრიავცევი პ. ს., ფიზიკის ისტორიის კურსი, მ: განათლება, 1982. — გვ. 448.
↑ „Michael McClure, The New Alchemy. The Search Went On...“ (PDF). ChemMatters, American Chemical Society (ACS).
↑ ალექსეი ლევინი. (19 декабря 2006) Хассий-долгожитель. Элементы.Ру. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.
↑ The Nobel Prize in Chemistry 1951. NobelPrize.org (2 января 2011). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.
↑ National Research Council (U.S.). Subcommittee on Nuclear and Radiochemistry., A Review of the accomplishments and promise of U.S. transplutonium research, 1940–1981, National Academies, 1982. — გვ. 83.
↑ Wahl, professor who discovered plutonium; 89. Newsroom. Washington University in St. Louis (27 апреля 2006). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.
↑ Joseph W. Kennedy. Staff Biographies. Los Alamos National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.
↑ Gerhart Friedlander, Alfred M. Holtzer, Demetrios G. Sarantites, Lee G. Sobotka, Samual I. Weissman. (11 ივლისი 2006) Arthur C. Wahl. Death notice. Physics Today. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-06-12. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.
↑ Katz, J. J., and Manning, W. M. (eds), The Transuranium Elements(ინგლისური) // Natl Nucl. En. Ser., Div IV, 14B, New-York: McGraw-Hill, გვ. 1.2, 5.
↑ Scott F. A., Peekema R. M., Progress in Nuclear Energy, 1-ი გამოც., London: Pergamon Press, 1959. — გვ. 65.
↑ გრებენიკოვი ე. ა., რიაბოვი ი. ა., პლუტონის აღმოჩენა // პლანეტების ძიება და აღმოჩენა, 2-ე გამოც., გადამ.და დამატ., მოსკოვი: "ნაუკა", 1984. — გვ. 156—162, 100000 ეგზ.
↑ Rincon, Paul. (13 იანვარი 2006) The girl who named a planet. BBC News. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.
↑ Plutonium. History & Etymology. Elementymology & Elements Multidict. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.
↑ PBS contributors. (1997)Frontline interview with Seaborg. Frontline. Public Broadcasting Service. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2009-01-05. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.
↑ Glenn T. Seaborg., Modern alchemy: selected papers of Glenn T. Seaborg, World Scientific, 1994.
↑ NPS contributors. Room 405, George Herbert Jones Laboratory. National Park Service. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.
↑ Glenn T. Seaborg и др.. (10 სექტემბერი 1967) The First Weighing of Plutonium (pdf) გვ. vi. United States Atomic Energy Comission. University of Chicago. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-01-13.
↑ Thompson's Process. The University of California (16 октября 2006). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.
↑ История создания первой в СССР радиохимической технологии получения плутония (pdf). Радиевый институт им. В. Г Хлопина. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-01-02.
↑ Einstein's Letter to Franklin D. Roosevelt (pdf). The Atomic Heritage Foundation. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.
↑ Pa, this requires action! (pdf). The Atomic Heritage Foundation. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.
↑ Vincent C. Jones., Manhattan, the Army and the Atomic Bomb / Center of Military History (U.S. Army), ვაშინგტონი: Government Printing Office, 1985, ISBN 9780160019395.
↑ CP-1 Goes Critical. The Manhattan Project. An Interactive History. US DOE. Office of History and Heritage Resources. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2010-11-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.
↑ Oak Ridge National Laboratory. The Tennessee Encyclopedia of History and Science (2002).
↑ B Reactor. U.S. Department of Energy. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2010-02-02. ციტირების თარიღი: 2013-03-19.
↑ ამერიკელებმა შეადგინეს ტურისტული მარშრუტი ძველ ბირთვულ რეაქტორებთან. Lenta.Ru (24 სექტემბერი 2007). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-11-18.
↑ Long-Range Deep Vadose Zone Program Plan (pdf). Department of Enegry. Hanford (октябрь 2010). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-11-07.
↑ Historic Sample Of Bomb-Grade Plutonium Discovered. ScienceDaily Online (5 марта 2009). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-25.
↑ Rincon, Paul (2009-03-02). „BBC NEWS — Science & Environment — US nuclear relic found in bottle“. BBC News. ციტირების თარიღი: 2010-09-11.
↑ Вести ФМ (2010-07-16). „Работа по созданию атомной бомбы была сделана удивительно быстро и качественно. История с Андреем Светенко“ (რუსული). Вести.Ру. ციტირების თარიღი: 2010-10-29.
↑ Sublette, Carey. (2007-07-03) 8.1.1 The Design of Gadget, Fat Man, and «Joe 1» (RDS-1). Nuclear Weapons Frequently Asked Questions, edition 2.18. The Nuclear Weapon Archive. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-23. ციტირების თარიღი: 2010-09-17.
↑ ლესლი გროვსი., მიზანის არჩევა // უკვე შეიძლება ამის შეახებ მოყოლა. მანჰეტენის პროექტის ისტორია = Now it can be told. The story of Manhattan project, მ: ატომიზდატი, 1964.
↑ John Malik., The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Explosions, Los Alamos: Los Alamos. — ცხრილი VI.
↑ DOE contributors., Historic American Engineering Record: B Reactor (105-B Building), U.S. Department of Energy.
↑ Cochran, Thomas B. „Safeguarding nuclear weapons-usable materials in Russia“. International Forum on Illegal Nuclear Traffic. Washington (DC): Natural Resources Defense Council, Inc. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2013-07-05-ში. https://web.archive.org/web/20130705053828/http://docs.nrdc.org/nuclear/files/nuc_06129701a_185.pdf. წაკითხვის თარიღი: 17 სექტემბერი 2010.
↑ პლუტონიუმი არის პაკეტში იმისათვის, რომ აცილებული იქნეს ალფა-გამოსხივება და, შესაძლებელია, თერმოიზოლაციისათვის.
↑ NIH contributors. Plutonium, Radioactive. U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-09-04.
↑ NNDC contributors. ; Alejandro A. Sonzogni (Database Manager) (2008) Chart of Nuclides. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-09-04.
↑ [1]
↑ CRC contributors., Handbook of Chemistry and Physics / რედ.: David R. Lide, 87-ე გამოც., Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006, ISBN 0849304873.
↑ ^62.0 ^62.1 ჯ. კაცი, გ. სიბორგი და სხვა., აქტინოიდების ქიმია = The Chemistry of the Actinide Elements / ინგლისურიდან თარგმანი ჯ. კაცის, გ. სიბორგის და ლ. მორსის რედაქტირებით, ტ. 2, მოსკოვი: «Мир», 1997(აქტინოიდების ქიმია) 500 ეგზ., ISBN 5-03-001885-9.
↑ Wick, O. J. (ed.), Plutonium handbook, A Guide to the Technology / Am. Nucl. Soc, Reprint, New York: Gordon & Breach, 1980.
↑ Oetting, F. L., Rand, M. H., Ackerman, R. J., The Chemical Thermodynamics of Actinide Elements and their Compounds, ნ. 1, Vienna: IAEA, 1976.
↑ ნეპტუნიუმი. შვიდვალენტიანი ნეპტუნიუმი და პლუტონიუმი. ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა (27 სექტემბერი 2003). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-11.
↑ Dumé, Belle (November 20, 2002). „Plutonium is also a superconductor“ (ინგლისური). PhysicsWeb.org. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-01-12. ციტირების თარიღი: 2010-09-05.
↑ Peterson, Ivars. (7 დეკემბერი 1991) Uranium displays rare type of radioactivity. Science News. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-01-18. ციტირების თარიღი: 2010-09-07.
↑ 94-plutonium. Korea Atomic Energy Research Institute (2002). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-28.
↑ IAEA-ს ნუკლიდების ცხრილი. International Atomic Energy Agency. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-02-06. ციტირების თარიღი: 2010-10-28.

პორტალი ქიმია

[62] პლუტონიუმის სიმკვლივის მაჩვენებლების მერყეობის ამპლიტუდა შეადგენს 4 გ/სმ³ (ზუსტად კი: 3,94 გ/სმ³).

[67] PuO₂⁺ იონი არასტაბილურია წყლის ხსნარში შეუძლია დისპროპორცირება Pu⁴⁺-ში და PuO₂²⁺; Pu⁴⁺ შემდგომ შეიძლება დაჟანგვა PuO₂⁺-დან PuO₂²⁺, იოდა ყოფნისას Pu³⁺. ასე რომ, დროთა განმავლობაში Pu³⁺ წყლის ხსნარებში შეუძლიათ ჟანგბადთან შეერთდება და წარმოქმნიან ოქსიდს PuO₂²⁺
Crooks, William J.. (2002)Nuclear Criticality Safety Engineering Training Module 10 — Criticality Safety in Material Processing Operations, Part 1. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-09-5.

[1] დოლიძე ვ., ციციშვილი ვ., „ოთხენოვანი ქიმიური ლექსიკონი“, თბ., 2004, გვ. 168

[2] ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 8, თბ., 1984. — გვ. 112.

[3] სამიგულინა, ალია (2010-04-14). „სამყარო დაშალეს ატომებად“ (რუსული). გაზეტა.რუ.

[4] Uncovering the Secrets of Actinides (pdf). Actinides Can Mean Nuclear Chemistry გვ. 17. Lawrence Livermore National Laboratory (июнь 2000). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-08-13. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.

[5] მეხუთე არხი (15.04.2010). „გაჩერდა მსოფლიოში ბოლო იარაღის პლუტონიუმის წარმოების რეაქტორი“ (რუსული). 5 канал. შეამოწმეთ თარიღის პარამეტრი |date=-ში (დახმარება)^{[მკვდარი ბმული]}

[6] ტატიანა პანიხინა (15.04.2010). „Прекращено производство оружейного плутония“ (რუსული). ტელეარხი НТВ. შეამოწმეთ თარიღის პარამეტრი |date=-ში (დახმარება)

[7] ეკატერინე დიატლოვსკაია, В России остановлен последний реактор по наработке плутония(რუსული), Infox.ru, 2010.

[8] GZT.RU (2010-05-06). „იაპონიაში გაშვებულია რეაქტორი რომელიც დახურული იქნა 14 წლის წინათ ავარიული რეაქტორი“ (რუსული). gzt.ru.

[9] Dennis Normile. (25 марта 2010) Japan Nears Restart of Experimental Fast Reactor. news.sciencemag.org. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2013-02-26. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.

[10] КНДР угрожает начать "священную ядерную войну". Корреспондент.net (29 августа 2010). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2013-02-26. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.

[11] Северная Корея провела ядерные испытания. Лента.Ру (25 мая 2009). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2013-02-26. ციტირების თარიღი: 2013-03-10.

[12] Seven days: 19–25 November 2010(ინგლისური) // ჟურნალი Nature, 24 ნოემბერიя 2010, ISSN 0028-0836, doi:10.1038/468480a.

[13] Transuranium element.

[14] Edwin McMillan, Philip Hauge Abelson, Radioactive Element 93(ინგლისური) // 57, American Physical Society, 1940, № 12, doi:10.1103/PhysRev.57.1185.2.

[15] Gregory R. Choppin, Jan-Olov Liljenzin, Jan Rydberg., Radiochemistry and Nuclear Chemistry, მე-3 გამოც., Butterworth-Heinemann, 2002, ISBN 9780750674638.

[16] Glenn T. Seaborg, The Transuranium Elements(ინგლისური) // 104, 25 ოქტომბერი 1946, № 2704, doi:10.1126/science.104.2704.379, PMID 17842184.

[17] ვ. ტუჩკოვი, საბჭოთა ბომბა ამერიკული აქცენტით(რუსული) // ჟურნალი «Вокруг Света», «Вокруг Света», 27.08.2009.

[18] ბირთვული იარაღის გამოცდის ქრონოლოგია // ბირთვული იარაღის გამოცდა და ბირთვული აფეთქებები მშვიდობის მიზნით სსრკ-ში (1949—1990) / რედ.კოლ.: ანდრიუშინი, საინფორმაციო გამოცემა, საროვი: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 1996. — გვ. 66, ISBN 5-85165-062-1.

[19] Holden, Norman E.. (2001) A Short History of Nuclear Data and Its Evaluation. 51st Meeting of the USDOE Cross Section Evaluation Working Group. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.

[20] Fermi, Enrico. (12 декабря 1938) Artificial radioactivity produced by neutron bombardment: Nobel Lecture. Royal Swedish Academy of Sciences. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.

[21] Darden, Lindley., Enrico Fermi: "Transuranium" Elements, Slow Neutrons // The Nature of Scientific Inquiry, College Park (MD): Department of Philosophy, University of Maryland, 1998.

[22] კუდრიავცევი პ. ს., ფიზიკის ისტორიის კურსი, მ: განათლება, 1982. — გვ. 448.

[23] „Michael McClure, The New Alchemy. The Search Went On...“ (PDF). ChemMatters, American Chemical Society (ACS).

[24] ალექსეი ლევინი. (19 декабря 2006) Хассий-долгожитель. Элементы.Ру. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.

[25] The Nobel Prize in Chemistry 1951. NobelPrize.org (2 января 2011). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-13.

[26] National Research Council (U.S.). Subcommittee on Nuclear and Radiochemistry., A Review of the accomplishments and promise of U.S. transplutonium research, 1940–1981, National Academies, 1982. — გვ. 83.

[27] Wahl, professor who discovered plutonium; 89. Newsroom. Washington University in St. Louis (27 апреля 2006). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.

[28] Joseph W. Kennedy. Staff Biographies. Los Alamos National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.

[29] Gerhart Friedlander, Alfred M. Holtzer, Demetrios G. Sarantites, Lee G. Sobotka, Samual I. Weissman. (11 ივლისი 2006) Arthur C. Wahl. Death notice. Physics Today. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-06-12. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.

[30] Katz, J. J., and Manning, W. M. (eds), The Transuranium Elements(ინგლისური) // Natl Nucl. En. Ser., Div IV, 14B, New-York: McGraw-Hill, გვ. 1.2, 5.

[31] Scott F. A., Peekema R. M., Progress in Nuclear Energy, 1-ი გამოც., London: Pergamon Press, 1959. — გვ. 65.

[32] გრებენიკოვი ე. ა., რიაბოვი ი. ა., პლუტონის აღმოჩენა // პლანეტების ძიება და აღმოჩენა, 2-ე გამოც., გადამ.და დამატ., მოსკოვი: "ნაუკა", 1984. — გვ. 156—162, 100000 ეგზ.

[33] Rincon, Paul. (13 იანვარი 2006) The girl who named a planet. BBC News. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.

[34] Plutonium. History & Etymology. Elementymology & Elements Multidict. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-15.

[35] PBS contributors. (1997)Frontline interview with Seaborg. Frontline. Public Broadcasting Service. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2009-01-05. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.

[36] Glenn T. Seaborg., Modern alchemy: selected papers of Glenn T. Seaborg, World Scientific, 1994.

[37] NPS contributors. Room 405, George Herbert Jones Laboratory. National Park Service. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.

[38] Glenn T. Seaborg и др.. (10 სექტემბერი 1967) The First Weighing of Plutonium (pdf) გვ. vi. United States Atomic Energy Comission. University of Chicago. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-01-13.

[39] Thompson's Process. The University of California (16 октября 2006). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.

[40] История создания первой в СССР радиохимической технологии получения плутония (pdf). Радиевый институт им. В. Г Хлопина. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-01-02.

[41] Einstein's Letter to Franklin D. Roosevelt (pdf). The Atomic Heritage Foundation. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.

[42] Pa, this requires action! (pdf). The Atomic Heritage Foundation. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.

[43] Vincent C. Jones., Manhattan, the Army and the Atomic Bomb / Center of Military History (U.S. Army), ვაშინგტონი: Government Printing Office, 1985, ISBN 9780160019395.

[44] CP-1 Goes Critical. The Manhattan Project. An Interactive History. US DOE. Office of History and Heritage Resources. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2010-11-22. ციტირების თარიღი: 2013-03-16.

[45] Oak Ridge National Laboratory. The Tennessee Encyclopedia of History and Science (2002).

[46] B Reactor. U.S. Department of Energy. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2010-02-02. ციტირების თარიღი: 2013-03-19.

[47] ამერიკელებმა შეადგინეს ტურისტული მარშრუტი ძველ ბირთვულ რეაქტორებთან. Lenta.Ru (24 სექტემბერი 2007). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-11-18.

[48] Long-Range Deep Vadose Zone Program Plan (pdf). Department of Enegry. Hanford (октябрь 2010). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-11-07.

[49] Historic Sample Of Bomb-Grade Plutonium Discovered. ScienceDaily Online (5 марта 2009). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-25.

[50] Rincon, Paul (2009-03-02). „BBC NEWS — Science & Environment — US nuclear relic found in bottle“. BBC News. ციტირების თარიღი: 2010-09-11.

[51] Вести ФМ (2010-07-16). „Работа по созданию атомной бомбы была сделана удивительно быстро и качественно. История с Андреем Светенко“ (რუსული). Вести.Ру. ციტირების თარიღი: 2010-10-29.

[52] Sublette, Carey. (2007-07-03) 8.1.1 The Design of Gadget, Fat Man, and «Joe 1» (RDS-1). Nuclear Weapons Frequently Asked Questions, edition 2.18. The Nuclear Weapon Archive. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-23. ციტირების თარიღი: 2010-09-17.

[53] ლესლი გროვსი., მიზანის არჩევა // უკვე შეიძლება ამის შეახებ მოყოლა. მანჰეტენის პროექტის ისტორია = Now it can be told. The story of Manhattan project, მ: ატომიზდატი, 1964.

[yield-54] John Malik., The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Explosions, Los Alamos: Los Alamos. — ცხრილი VI.

[55] DOE contributors., Historic American Engineering Record: B Reactor (105-B Building), U.S. Department of Energy.

[56] Cochran, Thomas B. „Safeguarding nuclear weapons-usable materials in Russia“. International Forum on Illegal Nuclear Traffic. Washington (DC): Natural Resources Defense Council, Inc. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2013-07-05-ში. https://web.archive.org/web/20130705053828/http://docs.nrdc.org/nuclear/files/nuc_06129701a_185.pdf. წაკითხვის თარიღი: 17 სექტემბერი 2010.

[57] პლუტონიუმი არის პაკეტში იმისათვის, რომ აცილებული იქნეს ალფა-გამოსხივება და, შესაძლებელია, თერმოიზოლაციისათვის.

[WISER-58] NIH contributors. Plutonium, Radioactive. U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-09-04.

[NNDC-59] NNDC contributors. ; Alejandro A. Sonzogni (Database Manager) (2008) Chart of Nuclides. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-09-04.

[фэ-60] [1]

[CRC2006-61] CRC contributors., Handbook of Chemistry and Physics / რედ.: David R. Lide, 87-ე გამოც., Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006, ISBN 0849304873.

[ჯ._კაცი,_გ._სიბორგი_და_სხვა.-63] 62.0 ^62.1 ჯ. კაცი, გ. სიბორგი და სხვა., აქტინოიდების ქიმია = The Chemistry of the Actinide Elements / ინგლისურიდან თარგმანი ჯ. კაცის, გ. სიბორგის და ლ. მორსის რედაქტირებით, ტ. 2, მოსკოვი: «Мир», 1997(აქტინოიდების ქიმია) 500 ეგზ., ISBN 5-03-001885-9.

[64] Wick, O. J. (ed.), Plutonium handbook, A Guide to the Technology / Am. Nucl. Soc, Reprint, New York: Gordon & Breach, 1980.

[65] Oetting, F. L., Rand, M. H., Ackerman, R. J., The Chemical Thermodynamics of Actinide Elements and their Compounds, ნ. 1, Vienna: IAEA, 1976.

[66] ნეპტუნიუმი. შვიდვალენტიანი ნეპტუნიუმი და პლუტონიუმი. ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა (27 სექტემბერი 2003). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-11.

[physicsworld.com-68] Dumé, Belle (November 20, 2002). „Plutonium is also a superconductor“ (ინგლისური). PhysicsWeb.org. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-01-12. ციტირების თარიღი: 2010-09-05.

[69] Peterson, Ivars. (7 დეკემბერი 1991) Uranium displays rare type of radioactivity. Science News. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-01-18. ციტირების თარიღი: 2010-09-07.

[70] 94-plutonium. Korea Atomic Energy Research Institute (2002). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2010-12-28.

[IAEA-ს_ცხრილი-71] IAEA-ს ნუკლიდების ცხრილი. International Atomic Energy Agency. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-02-06. ციტირების თარიღი: 2010-10-28.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

[44]

[45]

[46]

[47]

[48]

[49]

[50]

[51]

[52]

[53]

[54]

[55]

[56]

[57]

[58]

[59]

[60]

[61]

[~ 1]

[62]

[63]

[64]

[65]

[~ 2]

[66]

[67]

[68]

[69]