Plutonium (ឡាតាំង Plutonium តំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា Pu) គឺជាធាតុគីមីវិទ្យុសកម្មដែលមានលេខអាតូមិក 94 និងទម្ងន់អាតូមិច 244.064 ។ ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺជាធាតុនៃក្រុមទី III នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ Dmitry Ivanovich Mendeleev ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមគ្រួសារ actinides ។ ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺជាសារធាតុធ្ងន់ (ដង់ស៊ីតេនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា 19.84 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ³) ដែកវិទ្យុសកម្មប្រាក់ពណ៌សផុយ។

Plutonium មិនមានអ៊ីសូតូបថេរទេ។ ក្នុង​ចំណោម​អ៊ីសូតូប​ដែល​អាច​ធ្វើ​បាន​មួយ​រយ​នៃ​ប្លាតូនីញ៉ូម ម្ភៃ​ប្រាំ​ត្រូវ​បាន​គេ​សំយោគ។ ដប់ប្រាំក្នុងចំណោមពួកគេត្រូវបានសិក្សាសម្រាប់លក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរ (លេខម៉ាស់ 232-246) ។ បួននាក់បានរកឃើញការអនុវត្តជាក់ស្តែង។ អ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលវែងបំផុត - 244Pu (ពាក់កណ្តាលជីវិត 8.26.107 ឆ្នាំ), 242Pu (ពាក់កណ្តាលជីវិត 3.76 105 ឆ្នាំ), 239Pu (ពាក់កណ្តាលជីវិត 2.41 104 ឆ្នាំ), 238Pu (ពាក់កណ្តាលជីវិត 87.74 ឆ្នាំ) - 241Pu (ពាក់កណ្តាលជីវិត 14 ឆ្នាំ) - β-emitter ។ នៅក្នុងធម្មជាតិ សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមកើតឡើងក្នុងបរិមាណដាននៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (239Pu); វាត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមក្រោមសកម្មភាពរបស់នឺត្រុងដែលជាប្រភពនៃប្រតិកម្មដែលកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតαជាមួយធាតុពន្លឺ (ដែលជាផ្នែកមួយនៃរ៉ែ) ការបំបែកដោយឯកឯងនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនិងវិទ្យុសកម្មលោហធាតុ។

ធាតុទី 94 ត្រូវបានរកឃើញដោយក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក - Glenn Seaborg, Kennedy, Edwin McMillan និង Arthur Wahl ក្នុងឆ្នាំ 1940 នៅ Berkeley (នៅសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា) ខណៈពេលដែលទម្លាក់គ្រាប់បែកលើគោលដៅនៃអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ានីញ៉ូម (U3O8) ដោយនុយក្លេអ៊ែរ deuterium បង្កើនល្បឿនយ៉ាងខ្លាំង។ (deuterons) ពី cyclotron ហុកសិបអ៊ីញ។ នៅខែឧសភាឆ្នាំ 1940 លក្ខណៈសម្បត្តិនៃ plutonium ត្រូវបានព្យាករណ៍ដោយ Louis Turner ។

នៅខែធ្នូឆ្នាំ 1940 អ៊ីសូតូបប្លាតូនីញ៉ូម Pu-238 ត្រូវបានរកឃើញដោយមានពាក់កណ្តាលជីវិត ~ 90 ឆ្នាំមួយឆ្នាំក្រោយមក - Pu-239 សំខាន់ជាងដែលមានពាក់កណ្តាលជីវិត ~ 24,000 ឆ្នាំ។

Edwin Macmillan ក្នុងឆ្នាំ 1948 បានស្នើឱ្យដាក់ឈ្មោះធាតុគីមី plutonium ជាកិត្តិយសនៃការរកឃើញភពថ្មី Pluto និងដោយការប្ៀបប្ដូចជាមួយ neptunium ដែលត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃ Neptune ។

ប្លាតូនីញ៉ូមលោហធាតុ (អ៊ីសូតូប 239Pu) ត្រូវបានប្រើក្នុងអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ និងបម្រើជាឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រថាមពលដែលដំណើរការលើកំដៅ និងជាពិសេសនឺត្រុងលឿន។ ម៉ាស់សំខាន់សម្រាប់ 239Pu ក្នុងទម្រង់លោហៈគឺ 5.6 គីឡូក្រាម។ ក្នុងចំណោមរបស់ផ្សេងទៀត អ៊ីសូតូប 239Pu គឺជាសម្ភារៈចាប់ផ្តើមសម្រាប់ការផលិតធាតុ transplutonium នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ អ៊ីសូតូប 238Pu ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រភពនុយក្លេអ៊ែរខ្នាតតូចនៃចរន្តអគ្គិសនីដែលប្រើក្នុងការស្រាវជ្រាវអវកាស ក៏ដូចជានៅក្នុងឧបករណ៍រំញោចសកម្មភាពបេះដូងរបស់មនុស្ស។

Plutonium-242 មានសារៈសំខាន់ជា "វត្ថុធាតុដើម" សម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃធាតុ transuranium ខ្ពស់នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ δ-stabilized plutonium alloys ត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតកោសិកាឥន្ធនៈព្រោះវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិលោហធាតុល្អជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង plutonium សុទ្ធដែលឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលកំដៅ។ អុកស៊ីដ Plutonium ត្រូវបានប្រើជាប្រភពថាមពលសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាអវកាស និងត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងកំណាត់ឥន្ធនៈ។

សមាសធាតុ plutonium ទាំងអស់មានជាតិពុល ដែលជាផលវិបាកនៃ α-វិទ្យុសកម្ម។ ភាគល្អិតអាល់ហ្វាបង្កគ្រោះថ្នាក់ធ្ងន់ធ្ងរ ប្រសិនបើប្រភពរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងរាងកាយរបស់មនុស្សដែលមានមេរោគ ពួកវាបំផ្លាញជាលិកាជុំវិញធាតុ។ វិទ្យុសកម្ម Plutonium gamma មិនបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់រាងកាយទេ។ គួរពិចារណាថា អ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នានៃប្លាតូនីញ៉ូមមានជាតិពុលខុសៗគ្នា ឧទាហរណ៍ ប្រូតូនីញ៉ូមកម្រិតរ៉េអាក់ទ័រធម្មតាគឺពុល 8-10 ដងច្រើនជាង 239Pu សុទ្ធព្រោះវាត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយ 240Pu nuclides ដែលជាប្រភពដ៏មានឥទ្ធិពលនៃវិទ្យុសកម្មអាល់ហ្វា។ សារធាតុ Plutonium គឺជាធាតុវិទ្យុសកម្មបំផុតនៃ actinides ទាំងអស់ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវបានគេចាត់ទុកថានៅឆ្ងាយពីជាធាតុគ្រោះថ្នាក់បំផុត ចាប់តាំងពីរ៉ាដ្យូមមានគ្រោះថ្នាក់ជាងអ៊ីសូតូបពុលបំផុតនៃប្លាតូនីញ៉ូមជិតមួយពាន់ដង - 239Pu ។

លក្ខណៈសម្បត្តិជីវសាស្រ្ត

ផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំដោយសារពាង្គកាយសមុទ្រ៖ មេគុណនៃការប្រមូលផ្តុំនៃលោហៈវិទ្យុសកម្មនេះ (សមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងខ្លួន និងក្នុងបរិយាកាសខាងក្រៅ) សម្រាប់សារាយគឺ 1000-9000 សម្រាប់ plankton - ប្រហែល 2300 សម្រាប់ត្រីផ្កាយ - ប្រហែល 1000 សម្រាប់ mollusks - រហូតដល់ 380 សម្រាប់សាច់ដុំ ឆ្អឹង ថ្លើម និងក្រពះរបស់ត្រី - 5, 570, 200 និង 1060 រៀងគ្នា។ រុក្ខជាតិនៅលើដីប្រមូលផ្តុំសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូមជាចម្បងតាមរយៈប្រព័ន្ធឫស ហើយកកកុញវារហូតដល់ 0.01% នៃម៉ាស់របស់វា។ នៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ធាតុកៅសិបបួនត្រូវបានរក្សាទុកជាចម្បងនៅក្នុងគ្រោងឆ្អឹង និងថ្លើមពីកន្លែងដែលវាស្ទើរតែមិនត្រូវបានបញ្ចេញ (ជាពិសេសពីឆ្អឹង)។

ផ្លាតូនីញ៉ូមមានជាតិពុលខ្លាំង ហើយគ្រោះថ្នាក់គីមីរបស់វា (ដូចលោហៈធ្ងន់ផ្សេងទៀត) គឺខ្សោយជាង (តាមទស្សនៈគីមី វាក៏ពុលដូចសំណដែរ។) បើប្រៀបធៀបជាមួយជាតិពុលវិទ្យុសកម្មរបស់វា ដែលជាផលវិបាកនៃវិទ្យុសកម្មអាល់ហ្វា។ លើសពីនេះទៅទៀត α-ភាគល្អិតមានថាមពលជ្រាបចូលទាប៖ សម្រាប់ 239Pu ជួរនៃ α-ភាគល្អិតនៅក្នុងខ្យល់គឺ 3.7 សង់ទីម៉ែត្រ និងនៅក្នុងជាលិកាទន់ 43 មីក្រូ។ ដូច្នេះ α-ភាគល្អិតបង្កគ្រោះថ្នាក់ធ្ងន់ធ្ងរ ប្រសិនបើប្រភពរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងរាងកាយរបស់អ្នកឆ្លង។ ក្នុងការធ្វើដូច្នេះពួកគេបំផ្លាញជាលិកាជុំវិញនៃរាងកាយ។

ទន្ទឹមនឹងនេះ កាំរស្មីγ និងនឺត្រុង ដែលផ្លាតូនីញ៉ូមក៏បញ្ចេញ ហើយដែលអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងខ្លួនពីខាងក្រៅ គឺមិនមានគ្រោះថ្នាក់ខ្លាំងនោះទេ ព្រោះកម្រិតរបស់វាទាបពេក ដែលអាចបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាព។ Plutonium ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមនៃធាតុដែលមានជាតិពុលវិទ្យុសកម្មខ្ពស់ជាពិសេស។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ អ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នានៃប្លាតូនីញ៉ូមមានជាតិពុលផ្សេងៗគ្នា ឧទាហរណ៍ ប្រូតូនីញ៉ូមកម្រិតរ៉េអាក់ទ័រធម្មតាគឺពុល 8-10 ដងច្រើនជាង 239Pu សុទ្ធព្រោះវាត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយ 240Pu nuclides ដែលជាប្រភពដ៏មានឥទ្ធិពលនៃវិទ្យុសកម្មអាល់ហ្វា។

នៅពេលដែលត្រូវបានគេយកទៅក្នុងទឹក និងអាហារ សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមមានជាតិពុលតិចជាងសារធាតុដូចជា កាហ្វេអ៊ីន វីតាមីនមួយចំនួន ប៉េសដូហ្វីឌ្រីន និងរុក្ខជាតិ និងផ្សិតជាច្រើន។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាធាតុនេះត្រូវបានស្រូបយកបានយ៉ាងលំបាកដោយការរលាក gastrointestinal នេះ, សូម្បីតែនៅពេលដែលបានយកក្នុងទម្រង់ជាអំបិលរលាយ, អំបិលខ្លាំងណាស់នេះត្រូវបានចងដោយមាតិកានៃក្រពះនិងពោះវៀន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការទទួលទាន 0.5 ក្រាមនៃសារធាតុប្លាតូនីញ៉ូមដែលបានបែងចែកយ៉ាងល្អិតល្អន់អាចនាំឱ្យស្លាប់ដោយការ irradiation រំលាយអាហារស្រួចស្រាវក្នុងមួយថ្ងៃឬច្រើនសប្តាហ៍ (សម្រាប់ cyanide តម្លៃនេះគឺ 0.1 ក្រាម) ។

តាមទស្សនៈនៃការដកដង្ហើមចូល ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺជាជាតិពុលធម្មតា (ប្រហាក់ប្រហែលនឹងចំហាយបារត)។ នៅពេលស្រូបចូល សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូម គឺជាសារធាតុបង្កមហារីក ហើយអាចបណ្តាលឱ្យកើតមហារីកសួត។ ដូច្នេះនៅពេលដែលស្រូបផ្លាតូនីញ៉ូមមួយរយមីលីក្រាមក្នុងទម្រង់ជាភាគល្អិតនៃទំហំដ៏ល្អប្រសើរសម្រាប់ការរក្សាទុកក្នុងសួត (១-៣ មីក្រូ) វានាំឱ្យស្លាប់ដោយសារជំងឺស្ទះសួតក្នុងរយៈពេល 1-10 ថ្ងៃ។ មួយដូស ម្ភៃមីលីក្រាម នាំឱ្យស្លាប់ដោយសារជំងឺសរសៃ ក្នុងរយៈពេលប្រហែលមួយខែ។ កម្រិតតូចជាងនេះនាំឱ្យមានការពុលមហារីករ៉ាំរ៉ៃ។ ហានិភ័យនៃការស្រូបសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមចូលទៅក្នុងខ្លួនត្រូវបានកើនឡើងដោយសារតែការពិតថា ប្លាតូនីញ៉ូមមានទំនោរបង្កើតជាអេរ៉ូសូល។

ថ្វីត្បិតតែជាលោហៈក៏ដោយ វាមានការប្រែប្រួលខ្លាំង។ ការស្នាក់នៅរយៈពេលខ្លីនៃលោហៈនៅក្នុងបន្ទប់បង្កើនការប្រមូលផ្តុំរបស់វានៅក្នុងខ្យល់យ៉ាងខ្លាំង។ នៅពេលដែលនៅក្នុងសួត ផ្លាតូនីញ៉ូមបានតាំងលំនៅដោយផ្នែកនៅលើផ្ទៃនៃសួត មួយផ្នែកចូលទៅក្នុងឈាម ហើយបន្ទាប់មកចូលទៅក្នុងកូនកណ្តុរ និងខួរឆ្អឹង។ ភាគច្រើន (ប្រហែល 60%) ទៅជាលិកាឆ្អឹង 30% ទៅថ្លើម ហើយមានតែ 10% ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបញ្ចេញដោយធម្មជាតិ។ បរិមាណនៃសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមដែលលេបចូលគឺអាស្រ័យលើទំហំនៃភាគល្អិត aerosol និងការរលាយក្នុងឈាម។

សារធាតុ Plutonium ចូលទៅក្នុងខ្លួនមនុស្សតាមមធ្យោបាយមួយ ឬមធ្យោបាយផ្សេងទៀតគឺមានលក្ខណៈស្រដៀងទៅនឹងជាតិដែក ferric ដូច្នេះនៅពេលដែលវាចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធឈាមរត់ សារធាតុ Plutonium ចាប់ផ្តើមប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងជាលិកាដែលមានជាតិដែក៖ ខួរឆ្អឹង ថ្លើម លំពែង។ រាងកាយយល់ឃើញថា plutonium ជាជាតិដែក ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីន Transferrin យកសារធាតុ plutonium ជំនួសឱ្យជាតិដែក ដែលបញ្ឈប់ការផ្ទេរអុកស៊ីសែននៅក្នុងខ្លួន។ Microphages បំបែក plutonium តាមរយៈកូនកណ្តុរ។ ផ្លាតូនីញ៉ូមដែលបានចូលទៅក្នុងខ្លួនត្រូវបានយកចេញពីវាអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ - លើសពី 50 ឆ្នាំមានតែ 80% ប៉ុណ្ណោះនឹងត្រូវដកចេញពីរាងកាយ។ ការលុបបំបាត់ពាក់កណ្តាលជីវិតពីថ្លើមគឺ 40 ឆ្នាំ។ សម្រាប់ជាលិកាឆ្អឹង អាយុកាលពាក់កណ្តាលនៃប្លាតូនីញ៉ូមគឺ 80-100 ឆ្នាំ តាមពិតការប្រមូលផ្តុំនៃធាតុកៅសិបបួននៅក្នុងឆ្អឹងគឺថេរ។

ពេញមួយសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 និងបន្ទាប់ពីវា អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលធ្វើការនៅក្នុងគម្រោង Manhattan ក៏ដូចជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពី Third Reich និងអង្គការស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតបានធ្វើការពិសោធន៍ដោយប្រើសារធាតុ plutonium លើសត្វ និងមនុស្ស។ ការសិក្សាលើសត្វបានបង្ហាញថា ពីរបីមីលីក្រាមនៃសារធាតុផ្លាតូនីញ៉ូមក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃជាលិកា គឺជាកម្រិតដ៍សាហាវ។ ការប្រើប្រាស់សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមក្នុងមនុស្សមាននៅក្នុងការពិតដែលថាអ្នកជំងឺដែលមានជំងឺរ៉ាំរ៉ៃជាធម្មតាត្រូវបានចាក់បញ្ចូលទៅក្នុងសាច់ដុំជាមួយនឹង 5 មីក្រូក្រាមនៃសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូម។ នៅទីបញ្ចប់ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាកម្រិតថ្នាំដ៍សាហាវសម្រាប់អ្នកជំងឺគឺ 1 មីក្រូក្រាមនៃប្លាតូនីញ៉ូម ហើយសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូមមានគ្រោះថ្នាក់ជាងរ៉ាដ្យូម ហើយងាយនឹងប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងឆ្អឹង។

ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថា ប្លាតូនីញ៉ូម គឺជាធាតុដែលមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រហែលប្រាំតោនត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងបរិយាកាសដែលជាលទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តនុយក្លេអ៊ែរនៅកំឡុងឆ្នាំ 1945-1963 ។ បរិមាណសរុបនៃប្លាតូនីញ៉ូមដែលត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងបរិយាកាសដោយសារតែការសាកល្បងនុយក្លេអ៊ែរមុនទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថាមានចំនួន 10 តោន។ យោងតាមការប៉ាន់ប្រមាណមួយចំនួន ដីនៅសហរដ្ឋអាមេរិកមានផ្ទុកសារធាតុ Plutonium ជាមធ្យម 2 មិល្លីក្រាម (28 មីលីក្រាម) ក្នុងមួយគីឡូម៉ែត្រ 2 ពីការធ្លាក់ចេញ ហើយវត្តមានរបស់ប្លាតូនីញ៉ូមនៅក្នុងមហាសមុទ្រប៉ាស៊ីហ្វិកត្រូវបានកើនឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការចែកចាយសរុបនៃសារធាតុនុយក្លេអ៊ែរនៅលើ ផែនដី។

បាតុភូត​ក្រោយ​នេះ​មាន​ជាប់​ពាក់ព័ន្ធ​នឹង​ការ​ធ្វើ​តេស្ត​នុយក្លេអ៊ែរ​របស់​សហរដ្ឋ​អាមេរិក​នៅ​លើ​ទឹក​ដី​នៃ​កោះ Marshall ក្នុង​តំបន់​សាកល្បង​ប៉ាស៊ីហ្វិក​នៅ​ពាក់​កណ្តាល​ទសវត្សរ៍​ឆ្នាំ 1950។ ពេលវេលារស់នៅរបស់ប្លាតូនីញ៉ូមនៅក្នុងផ្ទៃទឹកនៃមហាសមុទ្រគឺពី 6 ទៅ 21 ឆ្នាំ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សូម្បីតែបន្ទាប់ពីរយៈពេលនេះ ប្លាតូនីញ៉ូមធ្លាក់ទៅបាតរួមជាមួយនឹងភាគល្អិតជីវគីមី ដែលវាត្រូវបានស្ដារឡើងវិញទៅជាទម្រង់រលាយជាលទ្ធផលនៃការរលួយនៃអតិសុខុមប្រាណ។ .

ការបំពុលពិភពលោកដោយធាតុទីកៅសិបបួនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់មិនត្រឹមតែជាមួយនឹងការធ្វើតេស្តនុយក្លេអ៊ែរប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានឧបទ្ទវហេតុក្នុងការផលិត និងឧបករណ៍ដែលមានអន្តរកម្មជាមួយធាតុនេះផងដែរ។ ដូច្នេះនៅខែមករាឆ្នាំ 1968 យន្តហោះ B-52 របស់កងទ័ពអាកាសអាមេរិកដែលផ្ទុកក្បាលគ្រាប់នុយក្លេអ៊ែរចំនួនបួនបានធ្លាក់នៅ Greenland ។ ជាលទ្ធផលនៃការផ្ទុះការចោទប្រកាន់ត្រូវបានបំផ្លាញហើយ plutonium បានលេចធ្លាយចូលទៅក្នុងមហាសមុទ្រ។

ករណីមួយទៀតនៃការបំពុលបរិស្ថានដែលជាលទ្ធផលនៃឧបទ្ទវហេតុបានកើតឡើងជាមួយយានអវកាសសូវៀត Kosmos-954 នៅថ្ងៃទី 24 ខែមករាឆ្នាំ 1978 ។ ជាលទ្ធផលនៃគន្លងគន្លងដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន ផ្កាយរណបដែលមានប្រភពថាមពលនុយក្លេអ៊ែរនៅលើយន្តហោះបានធ្លាក់ចូលទៅក្នុងទឹកដីកាណាដា។ ឧបទ្ទវហេតុនេះបានបញ្ចេញសារធាតុ plutonium-238 ច្រើនជាងមួយគីឡូក្រាមទៅក្នុងបរិស្ថាន ដែលរាលដាលលើផ្ទៃដីប្រហែល 124,000 ម៉ែត្រការ៉េ។

ឧទាហរណ៍ដ៏គួរឱ្យភ័យខ្លាចបំផុតនៃការបញ្ចេញសារធាតុវិទ្យុសកម្មដោយចៃដន្យទៅក្នុងបរិស្ថានគឺឧបទ្ទវហេតុនៅរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ Chernobyl ដែលបានកើតឡើងនៅថ្ងៃទី 26 ខែមេសាឆ្នាំ 1986 ។ ជាលទ្ធផលនៃការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃអង្គភាពថាមពលទី 4 សារធាតុវិទ្យុសកម្មចំនួន 190 តោន (រួមទាំងអ៊ីសូតូប plutonium) ត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងបរិស្ថានលើផ្ទៃដីប្រហែល 2200 គីឡូម៉ែត្រការ៉េ។

ការបញ្ចេញសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមទៅក្នុងបរិស្ថានមិនត្រឹមតែជាប់ទាក់ទងនឹងគ្រោះថ្នាក់ដែលបង្កើតឡើងដោយមនុស្សប៉ុណ្ណោះទេ។ ករណី​លេច​ធ្លាយ​សារធាតុ​ផ្លាតូនីញ៉ូម​ត្រូវ​បាន​គេ​ដឹង ទាំង​ពី​លក្ខខណ្ឌ​មន្ទីរពិសោធន៍ និង​រោងចក្រ។ ការលេចធ្លាយដោយចៃដន្យជាងម្ភៃពីមន្ទីរពិសោធន៍ 235U និង 239Pu ត្រូវបានគេស្គាល់។ កំឡុងឆ្នាំ 1953-1978 ។ ករណីសង្គ្រោះបន្ទាន់នាំឱ្យបាត់បង់ 0.81 (ម៉ាយ៉ាក ថ្ងៃទី 15 ខែមីនា ឆ្នាំ 1953) ដល់ 10.1 គីឡូក្រាម (ថមសក ថ្ងៃទី 13 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 1978) 239 ពូ។ ឧប្បត្តិហេតុនៅសហគ្រាសឧស្សាហកម្មបានបណ្តាលឱ្យមនុស្សពីរនាក់បានស្លាប់នៅក្នុងទីក្រុង Los Alamos (ថ្ងៃទី 21 ខែសីហាឆ្នាំ 1945 និងថ្ងៃទី 21 ខែឧសភាឆ្នាំ 1946) ដោយសារតែគ្រោះថ្នាក់ចំនួន 2 និងការបាត់បង់សារធាតុ Plutonium ចំនួន 6,2 គីឡូក្រាម។ នៅទីក្រុង Sarov ក្នុងឆ្នាំ 1953 និង 1963 ។ ប្រហែល 8 និង 17.35 គីឡូក្រាមបានធ្លាក់នៅខាងក្រៅរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ មួយក្នុងចំណោមពួកគេនាំទៅដល់ការបំផ្លាញម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរនៅឆ្នាំ 1953 ។

នៅពេលដែលស្នូល 238Pu ត្រូវបានបំបែកដោយនឺត្រុង ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងបរិមាណ 200 MeV ដែលជា 50 លានដងច្រើនជាងកំឡុងពេលប្រតិកម្មខាងក្រៅដ៏ល្បីល្បាញបំផុតគឺ C + O2 → CO2 ។ "ការដុត" នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអែរមួយក្រាមនៃសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមផ្តល់ឱ្យ 2,107 kcal - នេះគឺជាថាមពលដែលមាននៅក្នុងធ្យូងថ្ម 4 តោន។ ដុំ​ឥន្ធនៈ​ប្លាតូនីញ៉ូម​មួយ​ដុំ​គិត​ពី​ថាមពល​អាច​ស្មើ​នឹង​អុស​ល្អ​ចំនួន​សែសិប​រទេះ!

"អ៊ីសូតូបធម្មជាតិ" នៃប្លាតូនីញ៉ូម (244Pu) ត្រូវបានគេជឿថាជាអ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលវែងជាងគេក្នុងចំណោមធាតុ transuranium ទាំងអស់។ ពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់វាគឺ 8.26∙107 ឆ្នាំ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានព្យាយាមអស់រយៈពេលជាយូរដើម្បីទទួលបានអ៊ីសូតូបនៃធាតុ transuranium ដែលនឹងមានរយៈពេលយូរជាង 244Pu - ក្តីសង្ឃឹមខ្ពស់ក្នុងរឿងនេះត្រូវបានខ្ទាស់នៅលើ 247Cm ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយបន្ទាប់ពីការសំយោគរបស់វាវាបានប្រែក្លាយថាពាក់កណ្តាលជីវិតនៃធាតុនេះគឺត្រឹមតែ 14 លានឆ្នាំប៉ុណ្ណោះ។

រឿង

នៅឆ្នាំ 1934 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមួយក្រុមដែលដឹកនាំដោយ Enrico Fermi បានធ្វើសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយថា នៅក្នុងវគ្គសិក្សានៃការងារវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យរ៉ូម ពួកគេបានរកឃើញធាតុគីមីដែលមានលេខសៀរៀលលេខ 94។ តាមការទទូចរបស់ Fermi ធាតុនេះត្រូវបានគេហៅថា hesperium ដែលជា អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តត្រូវបានគេជឿជាក់ថាគាត់បានរកឃើញធាតុថ្មីមួយដែលឥឡូវនេះត្រូវបានគេហៅថា plutonium ដូច្នេះធ្វើឱ្យមានការសន្មត់អំពីអត្ថិភាពនៃធាតុ transuranium និងក្លាយជាអ្នករកឃើញទ្រឹស្តីរបស់ពួកគេ។ Fermi បានការពារសម្មតិកម្មនេះនៅក្នុងការបង្រៀនណូបែលរបស់គាត់នៅឆ្នាំ 1938 ។ មានតែបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាឡឺម៉ង់ Otto Frisch និង Fritz Strassmann Fermi ត្រូវបានបង្ខំឱ្យធ្វើកំណត់ចំណាំនៅក្នុងកំណែដែលបានបោះពុម្ពដែលបានបោះពុម្ពនៅទីក្រុង Stockholm ក្នុងឆ្នាំ 1939 ដែលបង្ហាញពីតម្រូវការដើម្បីពិនិត្យឡើងវិញ "បញ្ហាទាំងមូលនៃធាតុ transuranium" ។ ការពិតគឺថាការងាររបស់ Frisch និង Strassmann បានបង្ហាញថាសកម្មភាពដែលបានរកឃើញដោយ Fermi នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់គាត់គឺដោយសារតែការបំបែកយ៉ាងជាក់លាក់ ហើយមិនមែនចំពោះការរកឃើញធាតុ transuranium ដូចដែលគាត់បានជឿពីមុនមកនោះទេ។

ធាតុថ្មីដែលជាធាតុទី 94 ត្រូវបានរកឃើញនៅចុងឆ្នាំ 1940 ។ វាបានកើតឡើងនៅទីក្រុង Berkeley នៅសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា។ នៅពេលទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមអុកស៊ីដ (U3O8) ជាមួយនឹងស្នូលអ៊ីដ្រូសែនធ្ងន់ (deuterons) ក្រុមអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិអាមេរិកដែលដឹកនាំដោយ Glenn T. Seaborg បានរកឃើញឧបករណ៍បញ្ចេញភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលមិនស្គាល់ពីមុនដែលមានពាក់កណ្តាលជីវិត 90 ឆ្នាំ។ សារធាតុបញ្ចេញនេះប្រែទៅជាអ៊ីសូតូបនៃធាតុលេខ 94 ដែលមានចំនួនម៉ាស់ 238។ ដូច្នេះនៅថ្ងៃទី 14 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 1940 បរិមាណមីក្រូក្រាមដំបូងនៃប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានទទួល រួមជាមួយនឹងការលាយបញ្ចូលគ្នានៃធាតុផ្សេងទៀត និងសមាសធាតុរបស់វា។

នៅក្នុងវគ្គនៃការពិសោធន៍ដែលបានធ្វើឡើងក្នុងឆ្នាំ 1940 វាត្រូវបានគេរកឃើញថាក្នុងអំឡុងពេលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដែលកំពុងដំណើរការ អ៊ីសូតូបណិបតូនីញ៉ូម-238 (ពាក់កណ្តាលជីវិត 2.117 ថ្ងៃ) ត្រូវបានទទួលជាលើកដំបូង ហើយប្លាតូនីញ៉ូម-238 ត្រូវបានទទួលរួចហើយពីវា:

23392U (d,2n) → 23893Np → (β−) 23894Pu

ការពិសោធន៍គីមីដ៏យូរ និងហត់នឿយ ដើម្បីបំបែកធាតុថ្មីចេញពីភាពមិនបរិសុទ្ធ មានរយៈពេលពីរខែ។ អត្ថិភាពនៃធាតុគីមីថ្មីមួយត្រូវបានបញ្ជាក់នៅយប់ថ្ងៃទី 23-24 ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 1941 ដោយ G.T. Seaborg, E.M. យ៉ាងហោចណាស់រដ្ឋអុកស៊ីតកម្មពីរ។ បន្តិចបន្ទាប់ពីការបញ្ចប់នៃការពិសោធន៍ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា អ៊ីសូតូបនេះគឺមិនរលាយ ហើយដូច្នេះវាមិនគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់ការសិក្សាបន្ថែម។ មិនយូរប៉ុន្មាន (ខែមីនា ឆ្នាំ 1941) Kennedy, Seaborg, Segré និង Wahl បានសំយោគអ៊ីសូតូបប្លាតូនីញ៉ូម-239 ដ៏សំខាន់ជាងនេះ ដោយការបំភាយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងនឺត្រុងហ្វាលដែលមានល្បឿនខ្ពស់នៅក្នុងស៊ីក្លូតុង។ អ៊ីសូតូប​នេះ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​ការ​ពុក​រលួយ​នៃ​សារធាតុ​ណេបតូនីញ៉ូម-២៣៩ បញ្ចេញ​កាំរស្មី​អាល់ហ្វា ហើយ​មាន​អាយុកាល​ពាក់​កណ្តាល​នៃ​អាយុ ២៤.០០០ ឆ្នាំ។ សមាសធាតុសុទ្ធដំបូងនៃធាតុត្រូវបានទទួលនៅឆ្នាំ 1942 ហើយលោហៈធាតុផ្លាតូនីញ៉ូមដំបូងគេទទួលបាននៅឆ្នាំ 1943 ។

ឈ្មោះនៃធាតុថ្មី 94 ត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1948 ដោយលោក Macmillan ដែលពីរបីខែមុនពេលការរកឃើញនៃសារធាតុ plutonium រួមជាមួយ F. Aibelson បានទទួលធាតុដំបូងដែលធ្ងន់ជាងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ធាតុលេខ 93 ដែលត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា neptunium ជាកិត្តិយស។ នៃភពណិបទូន - ទីមួយនៅពីក្រោយអ៊ុយរ៉ានុស។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នា ធាតុលេខ 94 ត្រូវបានគេហៅថា plutonium ចាប់តាំងពីភព Pluto គឺជាភពទីពីរនៅពីក្រោយ Uranus ។ នៅក្នុងវេន Seaborg បានស្នើឱ្យហៅធាតុថ្មីថា "ប្លាតូនីញ៉ូម" ​​ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកបានដឹងថាឈ្មោះនេះមិនសូវល្អទេបើប្រៀបធៀបទៅនឹង "ប្លាតូនីញ៉ូម" ​​។ លើសពីនេះទៀតគាត់បានដាក់ឈ្មោះផ្សេងទៀតសម្រាប់ធាតុថ្មី: អ៊ុលទីញ៉ូម, extermium ដោយសារតែការវិនិច្ឆ័យខុសនៅពេលថា plutonium នឹងក្លាយជាធាតុគីមីចុងក្រោយនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់។ ជាលទ្ធផល ធាតុនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា "ប្លាតូនីញ៉ូម" ​​ជាកិត្តិយសនៃការរកឃើញភពចុងក្រោយនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។

ស្ថិតនៅក្នុងធម្មជាតិ

ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលវែងបំផុតនៃប្លាតូនីញ៉ូមគឺ 75 លានឆ្នាំ។ តួលេខនេះគឺគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងណាស់ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អាយុរបស់ Galaxy ត្រូវបានវាស់វែងជារាប់ពាន់លានឆ្នាំ។ ពីនេះទៅទៀត អ៊ីសូតូបបឋមនៃធាតុទីកៅសិបបួន ដែលបង្កើតឡើងកំឡុងការសំយោគដ៏អស្ចារ្យនៃធាតុនៃចក្រវាឡ នោះគ្មានឱកាសរស់រានមានជីវិតរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះទេ។ ហើយទោះជាយ៉ាងនេះក្តី នេះមិនមែនមានន័យថា គ្មានសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមនៅក្នុងផែនដីទាល់តែសោះ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងឥតឈប់ឈរនៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ដោយការចាប់យកនឺត្រុងវិទ្យុសកម្មលោហធាតុ និងនឺត្រុងហ្វាយដែលផលិតដោយការបំបែកដោយឯកឯង (ដោយឯកឯង) នៃស្នូល 238U អាតូមខ្លះនៃអ៊ីសូតូបនេះប្រែទៅជាអាតូម 239U ។ ស្នូលនៃធាតុនេះគឺមិនស្ថិតស្ថេរខ្លាំងណាស់ ពួកវាបញ្ចេញអេឡិចត្រុង ហើយដោយហេតុនេះការបង្កើនបន្ទុករបស់វា ការបង្កើត neptunium ដែលជាធាតុ transuranium ដំបូងកើតឡើង។ 239Np ក៏មិនស្ថិតស្ថេរដែរ ស្នូលរបស់វាក៏បញ្ចេញអេឡិចត្រុងផងដែរ ដូច្នេះក្នុងរយៈពេលត្រឹមតែ 56 ម៉ោងពាក់កណ្តាលនៃ 239Np ប្រែទៅជា 239Pu ។

ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបនេះគឺមានរយៈពេលយូររួចទៅហើយគឺនៅ 24,000 ឆ្នាំ។ ជាមធ្យម មាតិកានៃ 239Pu គឺប្រហែល 400,000 ដងតិចជាងរ៉ាដ្យូម។ ដូច្នេះមិនត្រឹមតែដើម្បីទាញយក - សូម្បីតែដើម្បីរកឃើញ "ដី" plutonium គឺពិបាកខ្លាំងណាស់។ បរិមាណតិចតួចនៃ 239Pu - មួយពាន់កោដិ - និងផលិតផលពុកផុយអាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឧទាហរណ៍នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរធម្មជាតិនៅទីក្រុងអូកឡូ ប្រទេសហ្គាបុង (អាហ្វ្រិកខាងលិច)។ អ្វីដែលគេហៅថា "រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរធម្មជាតិ" ត្រូវបានចាត់ទុកថាតែមួយគត់នៅក្នុងពិភពលោកដែលការបង្កើត actinides និងផលិតផលបំប្លែងរបស់វានៅក្នុងភូមិសាស្ត្រកំពុងកើតឡើង។ យោងតាមការប៉ាន់ប្រមាណសម័យទំនើប ប្រតិកម្មទ្រទ្រង់ខ្លួនឯងជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅបានកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់នេះជាច្រើនលានឆ្នាំមុន ដែលមានរយៈពេលជាងកន្លះលានឆ្នាំ។

ដូច្នេះ យើងដឹងរួចមកហើយថា នៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ដែលជាលទ្ធផលនៃការចាប់យកនឺត្រុងដោយនឺត្រុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ណុបតូនីញ៉ូម (239Np) ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលជាផលិតផលនៃការពុកផុយ បេតានីញ៉ូម -239 ធម្មជាតិ។ សូមអរគុណដល់ឧបករណ៍ពិសេស - ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ដ៏ធំ វត្តមានរបស់ plutonium-244 (244Pu) ដែលមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលវែងបំផុត - ប្រហែល 80 លានឆ្នាំត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុង Precambrian bastnaesite (នៅក្នុងរ៉ែ cerium) ។ នៅក្នុងធម្មជាតិ 244Pu កើតឡើងជាចម្បងក្នុងទម្រង់នៃឌីអុកស៊ីត (PuO2) ដែលសូម្បីតែរលាយក្នុងទឹកតិចជាងខ្សាច់ (រ៉ែថ្មខៀវ)។ ដោយសារអ៊ីសូតូប plutonium-240 (240Pu) ដែលមានអាយុកាលយូរគឺស្ថិតនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់នៃការពុកផុយនៃ plutonium-244 ការពុកផុយរបស់វាកើតឡើង ប៉ុន្តែរឿងនេះកើតឡើងកម្រណាស់ (1 ករណីក្នុង 10,000) ។ បរិមាណតិចតួចបំផុតនៃ plutonium-238 (238Pu) សំដៅទៅលើការបំបែកបេតាពីរដងដ៏កម្រនៃអ៊ីសូតូបមេ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

ដាននៃអ៊ីសូតូប 247Pu និង 255Pu ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធូលីដីដែលប្រមូលបានបន្ទាប់ពីការផ្ទុះនៃគ្រាប់បែក thermonuclear ។

បរិមាណតិចបំផុតនៃប្លាតូនីញ៉ូមអាចត្រូវបានគេសន្មត់ថាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ដោយសារការធ្វើតេស្តនុយក្លេអ៊ែរមួយចំនួនធំត្រូវបានអនុវត្តតាមមធ្យោបាយមួយ ឬវិធីមួយផ្សេងទៀតដែលទាក់ទងនឹងប្លាតូនីញ៉ូម។ Plutonium ប្រមូលផ្តុំយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងគ្រោងឆ្អឹង និងថ្លើម ពីកន្លែងដែលវាមិនត្រូវបានបញ្ចេញចោល។ លើសពីនេះទៀតធាតុកៅសិបបួនត្រូវបានបង្គរដោយសារពាង្គកាយសមុទ្រ; រុក្ខជាតិនៅលើដីស្រូបយកសារធាតុ plutonium ជាចម្បងតាមរយៈប្រព័ន្ធឫស។

វាប្រែថា plutonium សំយោគសិប្បនិម្មិតនៅតែមាននៅក្នុងធម្មជាតិ ដូច្នេះហេតុអ្វីបានជាវាមិនត្រូវបានគេជីកយក ប៉ុន្តែទទួលបានដោយសិប្បនិម្មិត? ការពិតគឺថាកំហាប់នៃធាតុនេះគឺទាបពេក។ ពួកគេនិយាយអំពីលោហៈវិទ្យុសកម្មមួយទៀត - រ៉ាដ្យូម៖ "ក្នុងមួយក្រាមនៃផលិតកម្ម - ក្នុងមួយឆ្នាំនៃការងារ" ហើយរ៉ាដ្យូមនៅក្នុងធម្មជាតិគឺច្រើនជាង 400,000 ដងជាងផ្លាតូនីញ៉ូម! សម្រាប់ហេតុផលនេះមិនត្រឹមតែដើម្បីទាញយក - សូម្បីតែដើម្បីរកឃើញ "ដី" plutonium គឺពិបាកខ្លាំងណាស់។ នេះត្រូវបានធ្វើតែបន្ទាប់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃប្លាតូនីញ៉ូមដែលទទួលបាននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានសិក្សា។

ការដាក់ពាក្យ

អ៊ីសូតូប 239Pu (រួមជាមួយ U) ត្រូវបានប្រើជាឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រថាមពលដែលដំណើរការលើនឺត្រុងកម្ដៅ និងលឿន (ជាចម្បង) ក៏ដូចជាក្នុងការផលិតអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ។

រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរប្រហែល 500 នៅជុំវិញពិភពលោកបង្កើតថាមពលអគ្គិសនីប្រមាណ 370 GW (ឬ 15% នៃការផលិតអគ្គិសនីសរុបរបស់ពិភពលោក)។ Plutonium-236 ត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតអាគុយអេឡិចត្រិចអាតូមដែលអាយុកាលសេវាកម្មឈានដល់ 5 ឆ្នាំឬច្រើនជាងនេះពួកវាត្រូវបានប្រើនៅក្នុងម៉ាស៊ីនភ្លើងបច្ចុប្បន្នដែលរំញោចបេះដូង (ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន) ។ 238Pu ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ក្នុង​ប្រភព​ថាមពល​នុយក្លេអ៊ែរ​តូច​ដែល​ប្រើ​ក្នុង​ការ​ស្រាវជ្រាវ​អវកាស។ ដូច្នេះ plutonium-238 គឺជាប្រភពថាមពលសម្រាប់យាន New Horizons, Galileo និង Cassini, យាន Curiosity rover និងយានអវកាសផ្សេងទៀត។

នៅក្នុងអាវុធនុយក្លេអ៊ែ ប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩ ត្រូវបានគេប្រើ ព្រោះអ៊ីសូតូបនេះគឺជានុយក្លីដតែមួយគត់ដែលសមរម្យសម្រាប់ប្រើក្នុងគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ។ លើសពីនេះ ការប្រើប្រាស់ញឹកញាប់ជាងមុននៃ plutonium-239 នៅក្នុងគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរគឺដោយសារតែការពិតដែលថា plutonium កាន់កាប់បរិមាណតូចជាងនៅក្នុងស្វ៊ែរ (កន្លែងដែលស្នូលគ្រាប់បែកស្ថិតនៅ) ដូច្នេះមនុស្សម្នាក់អាចទទួលបានថាមពលផ្ទុះនៃគ្រាប់បែកដោយសារតែ ដល់ទ្រព្យសម្បត្តិនេះ។

គ្រោងការណ៍ដែលការផ្ទុះនុយក្លេអែរកើតឡើងពាក់ព័ន្ធនឹងប្លាតូនីញ៉ូមស្ថិតនៅក្នុងការរចនានៃគ្រាប់បែកខ្លួនឯងដែលជាស្នូលដែលរួមមានស្វ៊ែរដែលពោរពេញទៅដោយ 239Pu ។ នៅពេលមានផលប៉ះពាល់ជាមួយដី លំហរត្រូវបានបង្ហាប់ទៅបរិយាកាសមួយលាន ដោយសាររចនាសម្ព័ន្ធ និងដោយសារការផ្ទុះជុំវិញលំហនេះ។ បន្ទាប់ពីផលប៉ះពាល់ នឺត្រុងរីកក្នុងបរិមាណ និងដង់ស៊ីតេក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុត - ដប់មីក្រូវិនាទី ការជួបប្រជុំគ្នាឆ្លងកាត់ស្ថានភាពសំខាន់នៅលើនឺត្រុងកម្ដៅ ហើយចូលទៅក្នុងស្ថានភាព supercritical នៅលើនឺត្រុងលឿន - ប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរចាប់ផ្តើមដោយការចូលរួមពីនឺត្រុង និង ស្នូលនៃធាតុ។ នៅក្នុងការផ្ទុះចុងក្រោយនៃគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ សីតុណ្ហភាពនៃលំដាប់រាប់សិបលានដឺក្រេត្រូវបានបញ្ចេញ។

អ៊ីសូតូបនៃប្លាតូនីញ៉ូមបានរកឃើញកម្មវិធីរបស់ពួកគេនៅក្នុងការសំយោគនៃធាតុ transplutonium (បន្ទាប់ពីសារធាតុ plutonium) ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak Ridge ការ irradiation នឺត្រុងរយៈពេលយូរជាមួយ 239Pu ផលិតបាន 24496Cm, 24296Cm, 24997Bk, 25298Cf, 25399Es និង 257100Fm ។ Americium 24195Am ត្រូវបានទទួលតាមរបៀបដូចគ្នាក្នុងឆ្នាំ 1944 ជាលើកដំបូង។ ក្នុងឆ្នាំ 2010 អុកស៊ីដ plutonium-242 បានទម្លាក់គ្រាប់បែកជាមួយអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម-48 ជាប្រភពនៃ ununquadium ។

δ- យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានស្ថេរភាពផ្លាតូនីញ៉ូម ត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតកំណាត់ឥន្ធនៈ ព្រោះវាមានលក្ខណៈលោហធាតុល្អជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្លាតូនីញ៉ូមសុទ្ធ ដែលឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅពេលដែលកំដៅ ហើយជាវត្ថុធាតុដើមដែលផុយ និងមិនអាចទុកចិត្តបាន។ យ៉ាន់ស្ព័រនៃ plutonium ជាមួយធាតុផ្សេងទៀត (សមាសធាតុ intermetallic) ជាធម្មតាត្រូវបានទទួលដោយអន្តរកម្មផ្ទាល់នៃធាតុនៅក្នុងសមាមាត្រដែលត្រូវការ ការរលាយជាចម្បងត្រូវបានប្រើ ជួនកាលយ៉ាន់ស្ព័រមិនស្ថិតស្ថេរត្រូវបានទទួលដោយការបាញ់ថ្នាំ ឬការរលាយនៃការរលាយ។

ធាតុលោហធាតុឧស្សាហ៍កម្មសំខាន់ៗសម្រាប់ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺហ្គាលីញ៉ូម អាលុយមីញ៉ូម និងជាតិដែក ទោះបីប្លាតូនីញ៉ូមអាចបង្កើតជាយ៉ាន់ស្ព័រ និងសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមជាមួយនឹងលោហធាតុភាគច្រើនដោយមានករណីលើកលែងដ៏កម្រ (ប៉ូតាស្យូម សូដ្យូម លីចូម រូប៊ីដ្យូម ម៉ាញេស្យូម កាល់ស្យូម ស្ត្រូនញ៉ូម បារីយ៉ូម អ៊ឺរ៉ុប និងអ៊ីតធឺប៊ីយ៉ូម។ ) លោហៈធាតុចំណាំងផ្លាត៖ ម៉ូលីបដិននីម នីអូប៊ីយ៉ូម ក្រូមីញ៉ូម តង់តាឡុម និងតង់ស្ទីនគឺអាចរលាយបានក្នុង ប្លាតូនីញ៉ូមរាវ ប៉ុន្តែស្ទើរតែមិនរលាយ ឬរលាយបន្តិចនៅក្នុងប្លាតូនីញ៉ូមរឹង។ ឥណ្ឌូណេស៊ី ស៊ីលីកុន ស័ង្កសី និងហ្សីកញ៉ូម មានសមត្ថភាពបង្កើត δ-plutonium (δ"-phase) ដែលអាចបំប្លែងបាននៅពេលត្រជាក់យ៉ាងលឿន។ Gallium, អាលុយមីញ៉ូម, americium, scandium និង cerium អាចរក្សាលំនឹង δ-plutonium នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

បរិមាណដ៏ច្រើននៃ holmium, hafnium និង thallium ធ្វើឱ្យវាអាចរក្សា δ-plutonium មួយចំនួននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ Neptunium គឺជាធាតុតែមួយគត់ដែលអាចរក្សាស្ថេរភាព α-plutonium នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ទីតានីញ៉ូម ហាហ្វនីញ៉ូម និងហ្សីកញ៉ូម ធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៃ បេ-ប្លាតូនីញ៉ូម នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់នៅពេលត្រជាក់យ៉ាងលឿន។ ការប្រើប្រាស់យ៉ាន់ស្ព័របែបនេះគឺមានភាពចម្រុះណាស់។ ឧទាហរណ៍ យ៉ាន់ស្ព័រ plutonium-gallium ត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាលំនឹងដំណាក់កាល δ នៃ plutonium ដែលជៀសវាងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលα-δ។ យ៉ាន់ស្ព័រ plutonium-gallium-cobalt ternary alloy (PuGaCo5) គឺជា alloys superconducting at 18.5 K. មានយ៉ាន់ស្ព័រមួយចំនួន (plutonium-zirconium, plutonium-cerium និង plutonium-cerium-cobalt) ដែលប្រើជាឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ។

ផលិតផល

plutonium ពាណិជ្ជកម្មត្រូវបានទទួលតាមពីរវិធី។ នេះគឺជាការ irradiation នៃ 238U nuclei ដែលមាននៅក្នុង reactors នុយក្លេអ៊ែរ ឬការបំបែកដោយវិធីវិទ្យុសកម្មគីមី (coprecipitation, extraction, ion exchange, etc.) នៃ plutonium ពី uranium ធាតុ transuranium និង fission ផលិតផលដែលមាននៅក្នុងឥន្ធនៈចំណាយ។

ក្នុងករណីដំបូង អ៊ីសូតូប 239Pu សំខាន់បំផុតក្នុងការអនុវត្ត (ក្នុងល្បាយជាមួយសារធាតុផ្សំតូចមួយនៃ 240Pu) ត្រូវបានផលិតនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរដោយមានការចូលរួមពីនុយក្លេអ៊ែរ និងនឺត្រុង ដោយប្រើ β-decay និងដោយមានការចូលរួមពីអ៊ីសូតូបណិបតូនីញ៉ូមជាកម្រិតមធ្យម។ ផលិតផលបំបែក៖

23892U + 21D → 23893Np + 210n;

23893Np → 23894Pu

β-- រលួយ

នៅក្នុងដំណើរការនេះ deuteron មួយចូលទៅក្នុង uranium-238 ដែលជាលទ្ធផលនៅក្នុងការបង្កើត neptunium-238 និងនឺត្រុងពីរ។ បន្ទាប់មក នីបទុយញ៉ូម-២៣៨ មានការប្រេះស្រាំដោយឯកឯង ដោយបញ្ចេញនូវភាគល្អិតបេតា-ដក ដែលបង្កើតជាប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៨។

ជាធម្មតាមាតិកានៃ 239Pu នៅក្នុងល្បាយគឺ 90-95%, 240Pu-1-7%, មាតិកានៃអ៊ីសូតូបផ្សេងទៀតមិនលើសពីមួយភាគដប់នៃភាគរយ។ អ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលជីវិត - 242Pu និង 244Pu ត្រូវបានទទួលដោយការ irradiation យូរជាមួយនឹងនឺត្រុង 239Pu ។ លើសពីនេះទៅទៀត ទិន្នផល 242Pu គឺច្រើនដប់ភាគរយ ហើយ 244Pu គឺជាប្រភាគនៃមាតិកា 242Pu ។ បរិមាណតិចតួចនៃ plutonium-238 សុទ្ធ isotopically ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែល neptunium-237 ត្រូវបាន irradiated ជាមួយនឺត្រុង។ អ៊ីសូតូមពន្លឺនៃប្លាតូនីញ៉ូមដែលមានលេខម៉ាស់ 232-237 ជាធម្មតាត្រូវបានទទួលនៅក្នុងស៊ីក្លូតុងដោយការបំភាយអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងភាគល្អិតα។

វិធីសាស្រ្តទីពីរសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃ 239Pu ប្រើដំណើរការ Purex ដោយផ្អែកលើការស្រង់ចេញជាមួយ tributyl phosphate ក្នុងសារធាតុរំលាយពន្លឺ។ នៅក្នុងវដ្តដំបូង Pu និង U ត្រូវបានបន្សុតរួមគ្នាពីផលិតផល fission ហើយបន្ទាប់មកពួកគេត្រូវបានបំបែក។ នៅក្នុងវដ្តទីពីរ និងទីបី ប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានទទួលរងនូវការបន្សុត និងការប្រមូលផ្តុំបន្ថែមទៀត។ គ្រោងការណ៍នៃដំណើរការបែបនេះគឺផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ tetra- និងសមាសធាតុ hexavalent នៃធាតុដែលត្រូវបំបែក។

ដំបូង កំណាត់ឥន្ធនៈដែលបានចំណាយត្រូវបានរុះរើ ហើយស្រទាប់ដែលមានផ្ទុកសារធាតុ plutonium និង uranium ត្រូវបានដកចេញដោយមធ្យោបាយរូបវន្ត និងគីមី។ បន្ទាប់​មក ឥន្ធនៈ​នុយក្លេអ៊ែរ​ដែល​ចម្រាញ់​ចេញ​ត្រូវ​បាន​រំលាយ​ក្នុង​អាស៊ីត​នីទ្រីក។ បន្ទាប់ពីបានទាំងអស់ វាគឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏រឹងមាំនៅពេលរំលាយ ហើយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ប្រូតូនីញ៉ូម និងភាពមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានកត់សុី។ អាតូម Zero-valence plutonium ត្រូវបានបំលែងទៅជា Pu + 6 ហើយទាំង plutonium និង uranium ត្រូវបានរំលាយ។ ពីដំណោះស្រាយនេះ ធាតុកៅសិបបួនត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជារដ្ឋ trivalent ជាមួយស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីត ហើយបន្ទាប់មក precipitated ជាមួយ lanthanum fluoride (LaF3) ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទឹកភ្លៀង បន្ថែមពីលើសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូម មានផ្ទុកសារធាតុណេបតូនីញ៉ូម និងធាតុកម្រនៃផែនដី ប៉ុន្តែភាគច្រើន (អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម) នៅតែមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ បន្ទាប់​មក ផ្លាតូនីញ៉ូម​ត្រូវ​បាន​កត់សុី​ឡើង​វិញ​ទៅ​ជា Pu + 6 ហើយ lanthanum fluoride ត្រូវ​បាន​បញ្ចូល​ម្ដង​ទៀត។ ឥឡូវ​នេះ ធាតុ​កម្រ​នៃ​ភព​ផែនដី​ឆ្លង​ចូល​ទៅ​ក្នុង​ទឹកភ្លៀង ហើយ​ផ្លាតូនីញ៉ូម​នៅ​តែ​មាន​ក្នុង​ដំណោះ​ស្រាយ។ បន្ទាប់មក នីត្រូនីញ៉ូមត្រូវបានកត់សុីទៅជារដ្ឋតេត្រេវ៉ាលេនជាមួយប៉ូតាស្យូមប្រូមេត ចាប់តាំងពីសារធាតុនេះមិនធ្វើសកម្មភាពលើប្លាតូនីញ៉ូមទេ បន្ទាប់មកក្នុងអំឡុងពេលទឹកភ្លៀងបន្ទាប់បន្សំជាមួយនឹងហ្វ្លុយអូរី lanthanum ដូចគ្នា ព្រីតូញ៉ូម trivalent plutonium precipitates និង neptunium នៅតែមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ផលិតផលចុងក្រោយនៃប្រតិបត្តិការបែបនេះគឺជាសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកសារធាតុ Plutonium - PuO2 dioxide ឬ fluorides (PuF3 ឬ PuF4) ដែលពីនោះ (ដោយការថយចុះជាមួយនឹងបារីយ៉ូម កាល់ស្យូម ឬចំហាយលីចូម) ផ្លាតូញ៉ូមលោហធាតុត្រូវបានទទួល។

ផ្លាតូនីញ៉ូមសុទ្ធអាចសម្រេចបានដោយការចម្រាញ់អេឡិចត្រូលីតនៃលោហៈធាតុគីមីដែលផលិតក្នុងកោសិកាអេឡិចត្រូលីតនៅសីតុណ្ហភាព 700 អង្សារសេ ជាមួយនឹងអេឡិចត្រូលីតនៃប៉ូតាស្យូម សូដ្យូម និងក្លរួ plutonium ដោយប្រើ tungsten ឬ tantalum cathode ។ សារធាតុ Plutonium ដែលទទួលបានដូច្នេះមានភាពបរិសុទ្ធ 99.99% ។

ដើម្បីទទួលបានបរិមាណដ៏ច្រើននៃប្លាតូនីញ៉ូម រ៉េអាក់ទ័របង្កាត់ពូជកំពុងត្រូវបានសាងសង់ អ្វីដែលគេហៅថា "អ្នកបង្កាត់" (ពីកិរិយាសព្ទភាសាអង់គ្លេសទៅបង្កាត់ពូជ - ដើម្បីគុណ)។ រ៉េអាក់ទ័រទាំងនេះបានទទួលឈ្មោះដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការទទួលបានវត្ថុធាតុរលាយក្នុងបរិមាណលើសពីតម្លៃនៃសម្ភារៈនេះសម្រាប់ការទទួលបាន។ ភាពខុសគ្នារវាងរ៉េអាក់ទ័រនៃប្រភេទនេះពីនៅសល់គឺថានឺត្រុងនៅក្នុងពួកវាមិនត្រូវបានបន្ថយល្បឿនទេ (មិនមានអ្នកសម្របសម្រួលឧទាហរណ៍ក្រាហ្វិច) ដើម្បីមានប្រតិកម្មច្រើនតាមតែអាចធ្វើទៅបានជាមួយ 238U ។

បន្ទាប់ពីប្រតិកម្ម អាតូម 239U ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលក្រោយមកបង្កើតជា 239Pu ។ ស្នូលនៃរ៉េអាក់ទ័របែបនេះដែលមាន PuO2 នៅក្នុង uranium dioxide (UO2) ត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយសំបកនៃ uranium-238 dioxide (238UO2) ដែល 239Pu ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ការប្រើប្រាស់រួមគ្នានៃ 238U និង 235U អនុញ្ញាតឱ្យ "អ្នកបង្កាត់ពូជ" ផលិតថាមពលពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ 50-60 ដងច្រើនជាងរ៉េអាក់ទ័រផ្សេងទៀត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រ៉េអាក់ទ័រទាំងនេះមានគុណវិបត្តិធំមួយ - កំណាត់ឥន្ធនៈត្រូវតែត្រជាក់ដោយឧបករណ៍ផ្ទុកផ្សេងក្រៅពីទឹក ដែលកាត់បន្ថយថាមពលរបស់វា។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេសម្រេចចិត្តប្រើសូដ្យូមរាវជាសារធាតុ coolant ។

ការសាងសង់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័របែបនេះនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិកបានចាប់ផ្តើមបន្ទាប់ពីការបញ្ចប់នៃសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរ សហភាពសូវៀត និងចក្រភពអង់គ្លេសបានចាប់ផ្តើមការបង្កើតរបស់ពួកគេតែនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 ប៉ុណ្ណោះ។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត

ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺជាលោហៈធ្ងន់ (ដង់ស៊ីតេ 19.84 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ³) លោហៈធាតុប្រាក់ ស្រដៀងនឹងនីកែលក្នុងស្ថានភាពបន្សុត ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្លាតូនីញ៉ូមអុកស៊ីតកម្មយ៉ាងលឿននៅក្នុងខ្យល់ ធ្វើឱ្យមានពណ៌ស្រអាប់ បង្កើតជាខ្សែភាពយន្តគ្មានពន្លឺ ពណ៌លឿងស្រាលដំបូង បន្ទាប់មកប្រែទៅជាពណ៌ស្វាយងងឹត។ . ជាមួយនឹងការកត់សុីខ្លាំង ម្សៅអុកស៊ីដពណ៌បៃតងអូលីវ (PuO2) លេចឡើងនៅលើផ្ទៃលោហៈ។

ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺជាលោហៈធាតុអេឡិចត្រុង និងប្រតិកម្មខ្លាំង ច្រើនជាងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមច្រើនដង។ វាមានបំរែបំរួល allotropic ចំនួនប្រាំពីរ (α, β, γ, δ, δ", ε និង ζ) ដែលផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ និងនៅកម្រិតសម្ពាធជាក់លាក់មួយ។ នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ផ្លាតូនីញ៉ូមស្ថិតនៅក្នុងទម្រង់ α - នេះគឺជា ការកែប្រែ allotropic ធម្មតាបំផុតសម្រាប់ plutonium ក្នុងដំណាក់កាលអាល់ហ្វា ផ្លាតូនីញ៉ូមសុទ្ធគឺផុយ និងរឹងណាស់ - រចនាសម្ព័ន្ធនេះគឺរឹងដូចដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះ លុះត្រាតែវាត្រូវបានផ្សំជាមួយលោហធាតុផ្សេងទៀតដើម្បីធ្វើឱ្យយ៉ាន់ស្ព័រមានភាពស្អិត និងទន់។ (មានតែ osmium, iridium ផ្លាទីនៀម រេនញ៉ូម និងណេបតូនីញ៉ូមមានទម្ងន់ធ្ងន់ជាងវា។) ការបំប្លែង allotropic បន្ថែមទៀតនៃផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៅក្នុងដង់ស៊ីតេ។ និង ដីសណ្ត-ព្រីម)។ នៅពេលដែលរលាយ (ការផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាល epsilon ទៅដំណាក់កាលរាវ) ផ្លាតូនីញ៉ូមក៏ចុះកិច្ចសន្យាផងដែរ។ អនុញ្ញាតឱ្យ plutonium ដែលមិនរលាយអណ្តែត។

Plutonium ត្រូវបានសម្គាល់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតាមួយចំនួនធំ: វាមានចរន្តកំដៅទាបបំផុតនៃលោហធាតុទាំងអស់ - នៅ 300 K វាគឺ 6.7 W / (m K); plutonium មានចរន្តអគ្គិសនីទាបបំផុត; នៅក្នុងដំណាក់កាលរាវរបស់វា ប្លាតូនីញ៉ូមគឺជាលោហៈដែលមានជាតិ viscous បំផុត។ ភាពធន់នៃធាតុកៅសិបបួននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺខ្ពស់ណាស់សម្រាប់លោហៈមួយ ហើយលក្ខណៈពិសេសនេះនឹងកើនឡើងជាមួយនឹងការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាព ដែលមិនមែនជាលក្ខណៈធម្មតាសម្រាប់លោហៈ។ "ភាពមិនធម្មតា" បែបនេះអាចត្រូវបានគេតាមដានរហូតដល់សីតុណ្ហភាព 100 K - នៅក្រោមសញ្ញានេះភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីនឹងថយចុះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយចាប់ពីសញ្ញា 20 K ភាពធន់នឹងចាប់ផ្តើមកើនឡើងម្តងទៀតដោយសារតែសកម្មភាពវិទ្យុសកម្មនៃលោហៈ។

Plutonium មានភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីខ្ពស់បំផុតនៃ actinide ដែលបានសិក្សា (រហូតមកដល់ពេលនេះ) នៅ 150 µΩ សង់ទីម៉ែត្រ (នៅ 22 ° C) ។ លោហៈនេះមានចំណុចរលាយទាប (640°C) និងចំណុចរំពុះខ្ពស់ខុសពីធម្មតា (3227°C)។ ខិតទៅជិតចំណុចរលាយ ផ្លាតូនីញ៉ូមរាវមាន viscosity ខ្ពស់ និងភាពតានតឹងលើផ្ទៃធៀបនឹងលោហៈផ្សេងទៀត។

ដោយសារតែវិទ្យុសកម្មរបស់វា ប្លាតូនីញ៉ូមមានភាពកក់ក្តៅដល់ការប៉ះ។ បំណែកដ៏ធំនៃសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមនៅក្នុងអាវកំដៅត្រូវបានកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពលើសពីចំណុចរំពុះនៃទឹក! លើសពីនេះទៀតដោយសារវិទ្យុសកម្មរបស់វា ប្លាតូនីញ៉ូមបានឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់របស់វាតាមពេលវេលា - ប្រភេទនៃការស្រមុកកើតឡើងដោយសារតែការ irradiation ដោយខ្លួនឯងដោយសារតែការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពលើសពី 100 K ។

វត្តមាននៃការកែប្រែ allotropic មួយចំនួនធំនៅក្នុង plutonium ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាលោហៈដែលពិបាកក្នុងការដំណើរការ និងរមៀលចេញដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល។ យើងដឹងរួចមកហើយថានៅក្នុងទម្រង់អាល់ហ្វា ធាតុទីកៅសិបបួនគឺស្រដៀងគ្នាក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃជាតិដែក ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការផ្លាស់ប្តូរ និងប្រែទៅជាវត្ថុធាតុ ductile និងបង្កើតទម្រង់ β-malleable នៅជួរសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង។ Plutonium ក្នុងទម្រង់ δ ជាធម្មតាមានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពចន្លោះពី 310°C ដល់ 452°C ប៉ុន្តែអាចមាននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ប្រសិនបើ doped ជាមួយភាគរយទាបនៃអាលុយមីញ៉ូម សេរ៉ាមិច ឬ gallium ។ ដោយត្រូវបានផ្សំជាមួយលោហធាតុទាំងនេះ ផ្លាតូនីញ៉ូមអាចប្រើក្នុងការផ្សារ។ ជាទូទៅទម្រង់ delta មានលក្ខណៈលោហៈច្បាស់ជាង - វានៅជិតអាលុយមីញ៉ូមទាក់ទងនឹងកម្លាំងនិងសមត្ថភាពក្លែងបន្លំ។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃធាតុកៅសិបបួនគឺនៅក្នុងវិធីជាច្រើនដែលស្រដៀងទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អ្នកកាន់តំណែងមុនរបស់វានៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ - អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនិងនីតូនីញ៉ូម។ ផ្លាតូនីញ៉ូមគឺជាលោហៈសកម្មជាង វាបង្កើតជាសមាសធាតុដែលមានស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មពី +2 ដល់ +7 ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ធាតុបង្ហាញការកត់សុីដូចខាងក្រោមៈ Pu (III) ដូចជា Pu3+ (មាននៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous អាសុីត មានពណ៌ស្វាយស្រាល) ។ Pu (IV), ជា Pu4+ (ម្លប់សូកូឡា); Pu (V), ជា PuO2+ (ដំណោះស្រាយច្បាស់លាស់); Pu(VI) ជា PuO22+ (ដំណោះស្រាយពណ៌ទឹកក្រូចស្រាល) និង Pu(VII) ជា PuO53- (ដំណោះស្រាយពណ៌បៃតង)។

លើសពីនេះទៅទៀត អ៊ីយ៉ុងទាំងនេះ (លើកលែងតែ PuO53-) អាចស្ថិតនៅក្នុងដំណោះស្រាយក្នុងពេលដំណាលគ្នាក្នុងលំនឹង ដែលត្រូវបានពន្យល់ដោយវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុង 5f ដែលមានទីតាំងនៅក្នុងតំបន់ដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម និង delocalized នៃគន្លងអេឡិចត្រុង។ នៅ pH 5-8, Pu (IV) គ្របដណ្តប់, ដែលជាស្ថេរភាពបំផុតក្នុងចំណោម valences ផ្សេងទៀត (រដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម) ។ អ៊ីយ៉ុង Plutonium នៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មទាំងអស់ ងាយនឹងកើតមានអ៊ីដ្រូលីស៊ីស និងការបង្កើតស្មុគស្មាញ។ សមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតសមាសធាតុបែបនេះកើនឡើងនៅក្នុងស៊េរី Pu5+

ផ្លាតូនីញ៉ូមបង្រួមបន្តិចម្តងៗ កត់សុីក្នុងខ្យល់ ក្លាយជាស្រទាប់អុកស៊ីតដែលគ្របដណ្ដប់ដោយសារធាតុអុកស៊ីតកម្ម។ អុកស៊ីដ plutonium ខាងក្រោមត្រូវបានគេស្គាល់: PuO, Pu2O3, PuO2 និងដំណាក់កាលនៃសមាសភាពអថេរ Pu2O3 - Pu4O7 (berthollides) ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃបរិមាណតិចតួចនៃសំណើមអត្រានៃការកត់សុីនិងការ corrosion កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ប្រសិនបើលោហៈត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងបរិមាណតិចតួចនៃខ្យល់សើមសម្រាប់រយៈពេលដ៏យូរគ្រប់គ្រាន់ នោះប្លាតូនីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត (PuO2) បង្កើតបាននៅលើផ្ទៃរបស់វា។ ជាមួយនឹងការខ្វះអុកស៊ីសែន dihydride (PuH2) របស់វាក៏អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ។ គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមច្រេះលឿនជាងនៅក្នុងឧស្ម័នអសកម្ម (ឧ. អាហ្គុន) ជាមួយនឹងចំហាយទឹកជាងខ្យល់ស្ងួត ឬអុកស៊ីសែនសុទ្ធ។ តាមពិតការពិតនេះគឺងាយស្រួលក្នុងការពន្យល់ - សកម្មភាពផ្ទាល់នៃអុកស៊ីសែនបង្កើតជាស្រទាប់អុកស៊ីតនៅលើផ្ទៃ plutonium ដែលការពារការកត់សុីបន្ថែមទៀត វត្តមាននៃសំណើមបង្កើតជាល្បាយរលុងនៃអុកស៊ីដ និងអ៊ីដ្រូសែន។ ដោយវិធីនេះ អរគុណចំពោះថ្នាំកូតបែបនេះ លោហៈក្លាយជា pyrophoric ពោលគឺវាមានសមត្ថភាពឆេះដោយឯកឯង ដោយហេតុផលនេះ លោហធាតុ plutonium ជាក្បួនត្រូវបានដំណើរការក្នុងបរិយាកាសអសកម្មនៃ argon ឬអាសូត។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះអុកស៊ីហ៊្សែនគឺជាសារធាតុការពារនិងការពារសំណើមពីការប៉ះពាល់ដល់លោហៈ។

ធាតុទីកៅសិបបួនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាស៊ីត អុកស៊ីហ្សែន និងចំហាយរបស់វា ប៉ុន្តែមិនមែនជាមួយអាល់កាឡាំងទេ។ Plutonium គឺអាចរលាយបានតែនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមានជាតិអាស៊ីតខ្លាំងប៉ុណ្ណោះ (ឧទាហរណ៍ អាស៊ីត hydrochloric HCl) ហើយក៏រលាយក្នុងអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ អ៊ីដ្រូសែន អ៊ីយ៉ូត អ៊ីដ្រូសែនប្រូមីត អាស៊ីត perchloric 72% អាស៊ីត orthophosphoric 85% H3PO4 កំហាប់ CCl3COOH អាស៊ីតស៊ុលហ្វាម និងការប្រមូលផ្តុំឆ្អិន។ អាស៊ីតនីទ្រីក។ Plutonium មិនរលាយគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងទេ។

នៅពេលដែលអាល់កាឡាំងធ្វើសកម្មភាពលើដំណោះស្រាយដែលមាន tetravalent plutonium ទឹកភ្លៀងនៃ plutonium hydroxide Pu(OH)4 xH2O ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាន precipitates ។ នៅពេលដែលអាល់កាឡាំងធ្វើសកម្មភាពលើដំណោះស្រាយនៃអំបិលដែលមានផ្ទុក PuO2+ អ៊ីដ្រូសែន amphoteric hydroxide PuO2OH precipitates ។ អំបិលត្រូវគ្នានឹងវា - plutonites ឧទាហរណ៍ Na2Pu2O6 ។

អំបិល Plutonium hydrolyze ងាយ​ស្រួល​ក្នុង​ការ​ប៉ះ​ជាមួយ​នឹង​ដំណោះ​ស្រាយ​អព្យាក្រឹត ឬ​អាល់កាឡាំង ដោយ​បង្កើត​ឱ្យ​មាន plutonium hydroxide មិន​រលាយ។ ដំណោះស្រាយផ្លុយតូនីញ៉ូមដែលប្រមូលផ្តុំមិនស្ថិតស្ថេរដោយសារតែការរលួយនៃវិទ្យុសកម្មដែលនាំទៅដល់ការធ្លាក់ភ្លៀង។

ផ្លាតូនីញ៉ូម
លេខអាតូមិច	94
រូបរាងនៃសារធាតុសាមញ្ញ
លក្ខណៈសម្បត្តិអាតូម
ម៉ាស់អាតូម (ម៉ាស)	២៤៤.០៦៤២ ក. ឧ. (/mol)
កាំអាតូម	១៥១ ល្ងាច
ថាមពលអ៊ីយ៉ូដ (អេឡិចត្រុងទីមួយ)	491.9(5.10) kJ/mol (eV)
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច	5f 6 7s ២
លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី
កាំ covalent	ន/ល្ងាច
កាំអ៊ីយ៉ុង	(+4e) 93 (+3e) 108 យប់
ភាពអវិជ្ជមានអេឡិចត្រូ (នេះ​បើ​តាម​លោក Pauling)	1,28
សក្តានុពលអេឡិចត្រូត	Pu ← Pu 4+ -1.25V Pu←Pu 3+ -2.0V Pu ← Pu 2+ -1.2V
រដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម	6, 5, 4, 3
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃទែម៉ូឌីណាមិកនៃសារធាតុសាមញ្ញ
ដង់ស៊ីតេ	19.84 / cm³
សមត្ថភាពកំដៅម៉ូលេគុល	32.77 J / (mol)
ចរន្តកំដៅ	(6.7) W / ( )
សីតុណ្ហភាពរលាយ	914
កំដៅរលាយ	2.8 kJ / mol
សីតុណ្ហភាពឆ្អិន	3505
កំដៅនៃការហួត	343.5 kJ / mol
បរិមាណម៉ាឡា	12.12 សង់ទីម៉ែត្រ / mol
បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់នៃសារធាតុសាមញ្ញ
រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើ	monoclinic
ប៉ារ៉ាម៉ែត្របន្ទះឈើ	a=6.183 b=4.822 c=10.963 β=101.8
គ/សមាមាត្រ	—
សីតុណ្ហភាព	162

ផ្លាតូនីញ៉ូម- ធាតុគីមីវិទ្យុសកម្មនៃក្រុម actinide ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការផលិត អាវុធនុយក្លេអ៊ែរ(អ្វីដែលគេហៅថា "ប្លាតូនីញ៉ូមថ្នាក់ទីអាវុធ") ក៏ដូចជា (ពិសោធន៍) ជាឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់គោលបំណងស៊ីវិល និងស្រាវជ្រាវ។ ធាតុសិប្បនិម្មិតដំបូងដែលទទួលបានក្នុងបរិមាណដែលមានសម្រាប់ថ្លឹង (1942) ។

តារាងនៅខាងស្តាំបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់នៃ α-Pu ដែលជាការកែប្រែ allotropic សំខាន់នៃ plutonium នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងសម្ពាធធម្មតា។

ប្រវត្តិនៃប្លាតូនីញ៉ូម

អ៊ីសូតូបប្លាតូនីញ៉ូម 238 Pu ត្រូវបានទទួលដោយសិប្បនិម្មិតជាលើកដំបូងនៅថ្ងៃទី 23 ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 1941 ដោយក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិកដែលដឹកនាំដោយ Glenn Seaborg ដោយការបំភាយនុយក្លេអ៊ែរ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម deuterons ។ គួរកត់សម្គាល់ថា សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិតែបន្ទាប់ពីការផលិតសិប្បនិម្មិតប៉ុណ្ណោះ៖ បរិមាណតិចតួចនៃ 239 Pu ជាធម្មតាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលជាផលិតផលនៃការផ្លាស់ប្តូរវិទ្យុសកម្មនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

ស្វែងរកសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូមនៅក្នុងធម្មជាតិ

នៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ជាលទ្ធផលនៃការចាប់យកនឺត្រុង (ឧទាហរណ៍ នឺត្រុងពីវិទ្យុសកម្មលោហធាតុ) ទម្រង់នឺត្រុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ណេបទុយញ៉ូម(239 Np) ដែលផលិតផល β-decay គឺ plutonium-239 ធម្មជាតិ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងបរិមាណមីក្រូទស្សន៍បែបនេះ (0.4-15 ផ្នែកនៃ Pu ក្នុងមួយ 10 12 ផ្នែកនៃ U) ដែលការទាញយករបស់វាចេញពីរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺមិនមានបញ្ហាអ្វីនោះទេ។

ប្រភពដើមនៃឈ្មោះប្លាតូនីញ៉ូម

នៅឆ្នាំ 1930 ពិភពតារាសាស្ត្រមានការរំភើបជាមួយនឹងដំណឹងដ៏គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលមួយ៖ ភពថ្មីមួយត្រូវបានរកឃើញ អត្ថិភាពដែលត្រូវបាននិយាយជាយូរមកហើយដោយ Percival Lovell ដែលជាតារាវិទូ គណិតវិទូ និងជាអ្នកនិពន្ធអត្ថបទដ៏អស្ចារ្យអំពីជីវិតនៅលើភពអង្គារ។ ដោយផ្អែកលើការសង្កេតរយៈពេលវែងនៃចលនា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនិង ណេបតុន Lovell បានសន្និដ្ឋានថា លើសពីភពណិបទូន នៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ ត្រូវតែមានភពមួយទៀត ដែលជាភពទីប្រាំបួន ដែលនៅឆ្ងាយពីព្រះអាទិត្យជាងផែនដី សែសិបដង។

ភពនេះដែលជាធាតុនៃគន្លងដែល Lovell បានគណនាត្រឡប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 1915 ត្រូវបានរកឃើញនៅលើរូបភាពដែលបានថតនៅថ្ងៃទី 21, 23 និង 29 ខែមករា ឆ្នាំ 1930 ដោយតារាវិទូ K. Tombo នៅឯ Flagstaff Observatory ( សហរដ្ឋអាមេរិក) . ភពនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះ ផ្លូតូ. តាមឈ្មោះរបស់ភពនេះ ដែលស្ថិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យហួសពីភពណិបទូន ធាតុទី ៩៤ ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា ប្លាតូនីញ៉ូម ដែលទទួលបានដោយសិប្បនិម្មិតនៅចុងឆ្នាំ ១៩៤០ ពីនុយក្លេអ៊ែរ។ អាតូម អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិកដែលដឹកនាំដោយ G. Seaborg ។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តប្លាតូនីញ៉ូម

មានអ៊ីសូតូប 15 នៃប្លាតូនីញ៉ូម - ក្នុងបរិមាណដ៏ធំបំផុត អ៊ីសូតូបដែលមានលេខម៉ាស់ពី 238 ដល់ 242 ត្រូវបានទទួល៖

238 Pu -> (ពាក់កណ្តាលជីវិត 86 ឆ្នាំ, អាល់ហ្វា decay) -> 234 U,

អ៊ីសូតូបនេះត្រូវបានប្រើស្ទើរតែទាំងស្រុងនៅក្នុង RTGs អវកាស ជាឧទាហរណ៍ នៅលើឧបករណ៍ទាំងអស់ដែលហោះហើរហួសពីគន្លងនៃភពព្រះអង្គារ។

239 Pu -> (ពាក់កណ្តាលជីវិត 24,360 ឆ្នាំ, អាល់ហ្វា decay) -> 235 U,

អ៊ីសូតូបនេះគឺស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការរចនាអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ និងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរនឺត្រុងលឿន។

240 Pu -> (ពាក់កណ្តាលជីវិត 6580 ឆ្នាំ, អាល់ហ្វា decay) -> 236 U, 241 Pu -> (ពាក់កណ្តាលជីវិត 14.0 ឆ្នាំ, beta decay) -> 241 Am, 242 Pu -> (ពាក់កណ្តាលជីវិត 370,000 ឆ្នាំ, អាល់ហ្វា -decay) -> 238 U

អ៊ីសូតូមទាំងបីនេះមិនមានសារៈសំខាន់ក្នុងឧស្សាហកម្មនោះទេ ប៉ុន្តែពួកវាត្រូវបានទទួលជាអនុផលនៅពេលដែលថាមពលត្រូវបានទទួលនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរនៅលើអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ដោយការចាប់យកនឺត្រុងជាច្រើនជាបន្តបន្ទាប់ដោយនុយក្លេអ៊ែរ uranium-238 ។ អ៊ីសូតូប 242 គឺស្រដៀងគ្នាបំផុតនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរទៅនឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ។ Americium-241 ដែលផលិតដោយការបំបែកនៃអ៊ីសូតូប 241 ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់ផ្សែង។

Plutonium គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ដែលវាឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរប្រាំមួយដំណាក់កាលពីសីតុណ្ហភាពរឹងទៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ច្រើនជាងធាតុគីមីផ្សេងទៀត។ ក្រោយមកទៀត ដង់ស៊ីតេកើនឡើង 11% ជាលទ្ធផល ប្លាតូនីញ៉ូម ប្រេះបែក។ ដំណាក់កាលអាល់ហ្វាមានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់លក្ខណៈដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។ សម្រាប់ការអនុវត្ត ដំណាក់កាលដីសណ្តដែលមានដង់ស៊ីតេទាបជាង និងបន្ទះឈើដែលផ្តោតលើតួគូបគឺមានភាពងាយស្រួលជាង។ Plutonium ក្នុងដំណាក់កាលដីសណ្តគឺ ductile ខ្លាំង ខណៈពេលដែលដំណាក់កាលអាល់ហ្វាគឺផុយ។ ដើម្បីរក្សាលំនឹងផ្លាតូនីញ៉ូមក្នុងដំណាក់កាលដីសណ្ត យ៉ាន់ស្ព័រជាមួយលោហធាតុ trivalent ត្រូវបានប្រើ (ហ្គាលញ៉ូមត្រូវបានប្រើនៅក្នុងការចោទប្រកាន់នុយក្លេអ៊ែរដំបូង) ។

ការប្រើប្រាស់ផ្លាតូនីញ៉ូម

អាវុធនុយក្លេអ៊ែរដំបូងបង្អស់ដែលមានមូលដ្ឋានលើប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានបំផ្ទុះនៅថ្ងៃទី 16 ខែកក្កដាឆ្នាំ 1945 នៅឯកន្លែងសាកល្បង Alamogordo (សាកល្បងដាក់កូដថា "Trinity") ។

តួនាទីជីវសាស្រ្តនៃប្លាតូនីញ៉ូម

Plutonium មានជាតិពុលខ្លាំង; MPC សម្រាប់ 239 Pu នៅក្នុងអាងទឹកបើកចំហនិងនៅក្នុងខ្យល់នៃបរិវេណធ្វើការគឺ 81.4 និង 3.3 * 10 −5 Bq / l រៀងគ្នា។ អ៊ីសូតូប plutonium ភាគច្រើនមានដង់ស៊ីតេអ៊ីយ៉ូដខ្ពស់ និងផ្លូវភាគល្អិតខ្លី ដូច្នេះការពុលរបស់វាគឺមិនមានច្រើនចំពោះលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វាទេ (ប្រហែលជាក្នុងន័យនេះ ប្លាតូនីញ៉ូមមិនពុលជាងលោហៈធ្ងន់ផ្សេងទៀតទេ) ប៉ុន្តែចំពោះឥទ្ធិពលអ៊ីយ៉ូដលើ ជាលិកាជុំវិញនៃរាងកាយ។ Plutonium ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមនៃធាតុដែលមានជាតិពុលវិទ្យុសកម្មខ្ពស់ជាពិសេស។ នៅក្នុងរាងកាយ សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូម បង្កើតការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានដ៏ធំនៅក្នុងគ្រោងឆ្អឹង ថ្លើម លំពែង តម្រងនោម និងបណ្តាលឱ្យមានជំងឺមហារីក។ មាតិកាអតិបរមាដែលអាចអនុញ្ញាតបាននៃសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមក្នុងរាងកាយមិនគួរលើសពីភាគដប់នៃមីក្រូក្រាមទេ។

ស្នាដៃសិល្បៈទាក់ទងនឹងប្រធានបទប្លាតូនីញ៉ូម

- Plutonium ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ម៉ាស៊ីន De Lorean DMC-12 នៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត Back to the Future ជាឥន្ធនៈសម្រាប់លំហូរ accumulator ដើម្បីធ្វើដំណើរទៅកាន់អនាគត ឬអតីតកាល។

- Plutonium គឺជាបន្ទុកនៃគ្រាប់បែកបរមាណូដែលត្រូវបានបំផ្ទុះដោយភេរវករនៅទីក្រុង Denver សហរដ្ឋអាមេរិកនៅក្នុងការងាររបស់ Tom Clancy "ការភ័យខ្លាចទាំងអស់នៃពិភពលោក" ។

- Kenzaburo Oe "កំណត់ចំណាំរបស់ Pinchrunner"

- ក្នុងឆ្នាំ 2006 ក្រុមហ៊ុន "Beacon Pictures" បានចេញផ្សាយខ្សែភាពយន្ត "Plutonium-239" ( Pu-239)

គីមីវិទ្យា

Plutonium Pu - ធាតុលេខ 94 ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងក្តីសង្ឃឹមខ្ពស់ និងការភ័យខ្លាចខ្ពស់របស់មនុស្សជាតិ។ សព្វថ្ងៃនេះវាគឺជាធាតុសំខាន់បំផុតមួយដ៏សំខាន់បំផុតដែលជាយុទ្ធសាស្ត្រ។ នេះគឺជាលោហធាតុដែលមានតម្លៃថ្លៃបំផុតតាមបច្ចេកទេស - វាមានតម្លៃថ្លៃជាងប្រាក់ មាស និងផ្លាទីន។ គាត់ពិតជាមានតម្លៃណាស់។

ប្រវត្តិ និងប្រវត្តិ

នៅដើមដំបូងមានប្រូតុង - អ៊ីដ្រូសែនកាឡាក់ស៊ី។ ជាលទ្ធផលនៃការបង្ហាប់របស់វានិងប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរជាបន្តបន្ទាប់ "ការបញ្ចូល" នៃនុយក្លេអ៊ែរមិនគួរឱ្យជឿបំផុតត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ក្នុងចំនោមពួកគេ "ingots" ទាំងនេះគឺជាក់ស្តែងមាន 94 ប្រូតុងនីមួយៗ។ ការប៉ាន់ប្រមាណដោយអ្នកទ្រឹស្តីណែនាំថា ការបង្កើតនុយក្លេអុងប្រហែល 100 ដែលរួមមាន 94 ប្រូតុង និងពី 107 ទៅ 206 នឺត្រុង មានស្ថេរភាពខ្លាំងដែលពួកគេអាចចាត់ទុកថាជានុយក្លេអ៊ែរអ៊ីសូតូបនៃធាតុលេខ 94 ។
ប៉ុន្តែអ៊ីសូតូបទាំងអស់នេះ - សម្មតិកម្ម និងពិត - មិនមានស្ថេរភាពដូចដែលត្រូវបានរក្សាទុករហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះចាប់តាំងពីពេលដែលធាតុនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលវែងបំផុតនៃធាតុលេខ 94 គឺ 81 លានឆ្នាំ។ អាយុរបស់កាឡាក់ស៊ីត្រូវបានវាស់ជារាប់ពាន់លានឆ្នាំ។ ដូច្នេះហើយ ផ្លាតូនីញ៉ូម "ដើម" មិនមានឱកាសរស់រានរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះទេ។ ប្រសិនបើវាត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលការសំយោគដ៏អស្ចារ្យនៃធាតុនៃចក្រវាឡ នោះអាតូមបុរាណរបស់វា "បានងាប់" តាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ ដូចជាដាយណូស័រ និងថនិកសត្វបានងាប់។
នៅសតវត្សទី XX ។ យុគសម័យថ្មី AD ធាតុនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញ។ ក្នុងចំណោមអ៊ីសូតូបចំនួន 100 នៃប្លាតូនីញ៉ូម 25 ត្រូវបានសំយោគ ហើយ 15 ក្នុងចំណោមពួកវាត្រូវបានសិក្សាសម្រាប់លក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែររបស់ពួកគេ។ បួននាក់បានរកឃើញការអនុវត្តជាក់ស្តែង។ ហើយទើបតែត្រូវបានបើកថ្មីៗនេះ។ នៅខែធ្នូ ឆ្នាំ 1940 ខណៈពេលដែលបញ្ចេញកាំរស្មីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងស្នូលអ៊ីដ្រូសែនធ្ងន់ ក្រុមអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិអាមេរិកដែលដឹកនាំដោយលោក Glenn T. Seaborg បានរកឃើញឧបករណ៍បញ្ចេញភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលមិនស្គាល់ពីមុនមកជាមួយនឹងពាក់កណ្តាលជីវិត 90 ឆ្នាំ។ ការបញ្ចេញនេះប្រែទៅជាអ៊ីសូតូបនៃធាតុលេខ 94 ដែលមានចំនួនម៉ាស់ 238 ។ ក្នុងឆ្នាំដដែល ប៉ុន្តែប៉ុន្មានខែមុននេះ E.M. Macmillan និង F. Abelson បានទទួលធាតុទីមួយធ្ងន់ជាងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ធាតុលេខ 93 ។ ធាតុនេះត្រូវបានគេហៅថា neptunium និងទី 94 - plutonium ។ ប្រវត្ដិវិទូប្រាកដជានឹងនិយាយថាឈ្មោះទាំងនេះមានប្រភពដើមនៅក្នុងទេវកថារ៉ូម៉ាំង ប៉ុន្តែនៅក្នុងខ្លឹមសារនៃប្រភពដើមនៃឈ្មោះទាំងនេះគឺមិនមែនជាទេវកថាទេ ប៉ុន្តែជាតារាសាស្ត្រ។
ធាតុលេខ 92 និង 93 ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះតាមភពឆ្ងាយនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ - Uranus និង Neptune ប៉ុន្តែ Neptune មិនមែនជាចុងក្រោយនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យទេ គន្លងរបស់ Pluto ស្ថិតនៅបន្ថែមទៀត - ភពដែលស្ទើរតែគ្មានអ្វីត្រូវបានគេស្គាល់រហូតមកដល់ពេលនេះ។ ... សំណង់ស្រដៀងគ្នានេះ យើងក៏សង្កេតឃើញនៅលើ "ផ្នែកខាងឆ្វេង" នៃតារាងតាមកាលកំណត់ផងដែរ៖ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ណេបតូនីញ៉ូម - ប្លាតូនីញ៉ូម ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មនុស្សជាតិដឹងច្រើនអំពីប្លាតូនីញ៉ូមជាងភពភ្លុយតូ។ ដោយវិធីនេះ ក្រុមតារាវិទូបានរកឃើញភពភ្លុយតូត្រឹមតែដប់ឆ្នាំមុនការសំយោគប្លាតូនីញ៉ូម - ស្ទើរតែរយៈពេលដូចគ្នានៃពេលវេលាដែលបានបំបែកការរកឃើញនៃអ៊ុយរ៉ានុស - ភពនិងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ធាតុ។

ប្រយោគសម្រាប់ ransomware

អ៊ីសូតូបទីមួយនៃធាតុលេខ 94 ប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៨ ឥឡូវនេះបានរកឃើញការអនុវត្តជាក់ស្តែង។ ប៉ុន្តែនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1940 ពួកគេមិនបានគិតអំពីវាទេ។ វាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបាននូវសារធាតុ plutonium-238 ក្នុងបរិមាណនៃចំណាប់អារម្មណ៍ជាក់ស្តែងដោយពឹងផ្អែកលើឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរដ៏មានឥទ្ធិពល។ នៅពេលនោះនាងទើបតែចាប់ផ្តើម។ ប៉ុន្តែវាច្បាស់ណាស់ថា តាមរយៈការបញ្ចេញថាមពលដែលមាននៅក្នុងស្នូលនៃធាតុវិទ្យុសកម្មធ្ងន់ វាអាចទទួលបានអាវុធនៃថាមពលដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ គម្រោង Manhattan បានបង្ហាញខ្លួនដោយគ្មានអ្វីក្រៅពីឈ្មោះដូចគ្នាជាមួយនឹងតំបន់ល្បីនៃទីក្រុងញូវយ៉ក។ នេះគឺជាឈ្មោះទូទៅសម្រាប់ការងារទាំងអស់ដែលទាក់ទងនឹងការបង្កើតគ្រាប់បែកបរមាណូដំបូងគេនៅសហរដ្ឋអាមេរិក។ ប្រធានគម្រោង Manhattan មិនមែនជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទេ ប៉ុន្តែជាបុរសយោធា - ឧត្តមសេនីយ៍ Groves ដែល "ស្រលាញ់" បានហៅវួដដែលមានការអប់រំខ្ពស់របស់គាត់ថា "ផើងខូច" ។
មេដឹកនាំនៃ "គម្រោង" មិនបានចាប់អារម្មណ៍លើ plutonium-238 ទេ។ ស្នូលរបស់វា ជាការពិត ស្នូលនៃអ៊ីសូតូប ប្លាតូនីញ៉ូម ទាំងអស់ដែលមាន លេខម៉ាស់ មិនអាចបំបែកជា មួយនឺត្រុងថាមពលទាបបានទេ ដូច្នេះហើយ វាមិនអាចប្រើជាសារធាតុផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរបានទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ របាយការណ៍ដំបូងដែលមិនសូវយល់ច្បាស់អំពីធាតុលេខ 93 និង 94 បានបង្ហាញខ្លួនតែនៅក្នុងការបោះពុម្ពនៅនិទាឃរដូវឆ្នាំ 1942 ប៉ុណ្ណោះ។
តើនេះអាចពន្យល់បានយ៉ាងដូចម្តេច? អ្នករូបវិទ្យាបានយល់៖ ការសំយោគអ៊ីសូតូបប្លាតូនីញ៉ូមជាមួយនឹងលេខសេសគឺជាបញ្ហានៃពេលវេលា ហើយមិនឆ្ងាយប៉ុន្មានទេ។ អ៊ីសូតូបចម្លែកត្រូវបានគេរំពឹងថា ដូចជាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ អាចទ្រទ្រង់ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ។ នៅក្នុងពួកគេមិនទាន់បានទទួលនៅឡើយ មនុស្សមួយចំនួនបានឃើញសក្តានុពលនៃការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរ។ និងក្តីសង្ឃឹមទាំងនេះ ប្លាតូនីញ៉ូមជាអកុសល ត្រឹមត្រូវ។
នៅក្នុង ciphers នៅសម័យនោះធាតុលេខ 94 ត្រូវបានគេហៅថាគ្មានអ្វីក្រៅពី ... ទង់ដែង។ ហើយនៅពេលដែលតម្រូវការកើតឡើងសម្រាប់ទង់ដែងខ្លួនឯង (ជាសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធសម្រាប់ផ្នែកខ្លះ) បន្ទាប់មកនៅក្នុងការអ៊ិនគ្រីបរួមជាមួយនឹង "ទង់ដែង" "ទង់ដែងពិតប្រាកដ" បានបង្ហាញខ្លួន។

"ដើមឈើនៃចំណេះដឹងល្អនិងអាក្រក់"

នៅឆ្នាំ 1941 អ៊ីសូតូបសំខាន់បំផុតនៃប្លាតូនីញ៉ូមដែលជាអ៊ីសូតូបដែលមានចំនួនម៉ាស់ 239 ត្រូវបានរកឃើញ ហើយស្ទើរតែភ្លាមៗការទស្សន៍ទាយរបស់អ្នកទ្រឹស្តីត្រូវបានបញ្ជាក់៖ នុយក្លេអ៊ែនៃប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩ ប្រសព្វជាមួយនឺត្រុងកម្ដៅ។ លើសពីនេះទៅទៀត នៅក្នុងដំណើរការនៃការបំបែករបស់ពួកគេ នឺត្រុងមិនតិចជាងចំនួននឺត្រុងបានកើតជាងការបំបែកនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥។ មធ្យោបាយនៃការទទួលបានអ៊ីសូតូបនេះក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនត្រូវបានគូសបញ្ជាក់ភ្លាមៗ...
ឆ្នាំបានកន្លងផុតទៅ។ ឥឡូវនេះ វាមិនមែនជារឿងសម្ងាត់សម្រាប់នរណាម្នាក់ទេ ដែលគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរដែលផ្ទុកក្នុងឃ្លាំងផ្ទុកទៅដោយសារធាតុ plutonium-239 ហើយគ្រាប់បែកទាំងនេះគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កការខូចខាតដែលមិនអាចជួសជុលបានដល់ជីវិតទាំងអស់នៅលើផែនដី។
វាត្រូវបានគេជឿយ៉ាងទូលំទូលាយថាជាមួយនឹងការរកឃើញនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ (ផលវិបាកដែលមិនអាចជៀសបាននៃការបង្កើតគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ) មនុស្សជាតិមានការប្រញាប់ប្រញាល់យ៉ាងច្បាស់។ អ្នកអាចគិតខុសគ្នា ឬធ្វើពុតជាគិតខុសគ្នា - វាកាន់តែរីករាយក្នុងការក្លាយជាមនុស្សសុទិដ្ឋិនិយម។ ប៉ុន្តែសូម្បីតែអ្នកសុទិដ្ឋិនិយមក៏ជៀសមិនរួចប្រឈមមុខនឹងសំណួរនៃការទទួលខុសត្រូវរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។ យើងចងចាំថ្ងៃជ័យជំនះក្នុងខែមិថុនា ឆ្នាំ 1954 ដែលជាថ្ងៃដែលរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរដំបូងគេនៅ Obninsk ផ្តល់ថាមពលអគ្គិសនី។ ប៉ុន្តែយើងមិនអាចបំភ្លេចបាននៅព្រឹកខែសីហា ឆ្នាំ 1945 - "ព្រឹកហ៊ីរ៉ូស៊ីម៉ា", "ថ្ងៃភ្លៀងរបស់អាល់ប៊ើត អែងស្តែង"... យើងចងចាំពីឆ្នាំក្រោយសង្រ្គាមដំបូង និងការបង្ខូចអាតូមិចដែលមិនប្រឌិត ដែលជាមូលដ្ឋាននៃគោលនយោបាយអាមេរិកនៃឆ្នាំទាំងនោះ។ ប៉ុន្ដែតើមនុស្សជាតិបានស៊ូទ្រាំនឹងការថប់បារម្ភប៉ុន្មានឆ្នាំបន្តបន្ទាប់ទៀតឬ? ជាងនេះទៅទៀត ការព្រួយបារម្ភទាំងនេះត្រូវបានគុណដោយការដឹងថា ប្រសិនបើសង្រ្គាមលោកថ្មីផ្ទុះឡើង អាវុធនុយក្លេអ៊ែរនឹងត្រូវប្រើប្រាស់។
នៅទីនេះអ្នកអាចព្យាយាមដើម្បីបញ្ជាក់ថាការរកឃើញនៃ plutonium មិនបានបន្ថែមការភ័យខ្លាចរបស់មនុស្សជាតិនោះទេ ផ្ទុយទៅវិញវាមានប្រយោជន៍តែប៉ុណ្ណោះ។
ឧបមាថាវាបានកើតឡើងថាសម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួនឬដូចដែលពួកគេបាននិយាយនៅក្នុងថ្ងៃចាស់ដោយឆន្ទៈរបស់ព្រះ plutonium មិនអាចរកបានសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្រ្ត។ តើ​ការ​ភ័យ​ខ្លាច​និង​ការ​ភ័យ​ខ្លាច​របស់​យើង​ថយ​ចុះ​ឬ? គ្មានអ្វីកើតឡើងទេ។ គ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរនឹងត្រូវបានផលិតចេញពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ (ហើយក្នុងបរិមាណមិនតិចជាងពីប្លាតូនីញ៉ូម) ហើយគ្រាប់បែកទាំងនេះនឹង "ស៊ី" សូម្បីតែផ្នែកធំនៃថវិកាជាងអ្វីដែលពួកគេធ្វើឥឡូវនេះ។
ប៉ុន្តែ​បើ​គ្មាន​ប្លាតូនីញ៉ូម​ទេ វា​នឹង​គ្មាន​ការ​រំពឹង​ទុក​សម្រាប់​ការ​ប្រើប្រាស់​ថាមពល​នុយក្លេអ៊ែរ​ដោយ​សន្តិវិធី​ក្នុង​ទ្រង់ទ្រាយ​ធំ​ឡើយ។ សម្រាប់ "អាតូមសន្តិភាព" វានឹងមិនមាន uranium-235 គ្រប់គ្រាន់ទេ។ អំពើអាក្រក់ដែលធ្វើទុក្ខដល់មនុស្សជាតិដោយការរកឃើញថាមពលនុយក្លេអ៊ែរនឹងមិនមានតុល្យភាពទេ ទោះបីត្រឹមតែផ្នែកខ្លះក៏ដោយ ដោយសមិទ្ធិផលនៃ "អាតូមល្អ" ។

របៀបវាស់ជាមួយអ្វីដែលត្រូវប្រៀបធៀប

នៅពេលដែលនុយក្លេអ៊ែរប្លាតូនីញ៉ូម-239 ត្រូវបានបំបែកដោយនឺត្រុងទៅជាបំណែកពីរដែលមានម៉ាស់ប្រហាក់ប្រហែលគ្នា ថាមពលប្រហែល 200 MeV ត្រូវបានបញ្ចេញ។ នេះគឺជាថាមពល 50 លានដងច្រើនជាងដែលត្រូវបានបញ្ចេញនៅក្នុងប្រតិកម្ម exothermic ដ៏ល្បីល្បាញបំផុត С + O 2 = СO 2 ។ "ការដុត" នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរមួយក្រាមនៃ plutonium ផ្តល់ឱ្យ 2,107 kcal ។ ដើម្បីកុំឱ្យបំពានប្រពៃណី (ហើយនៅក្នុងអត្ថបទពេញនិយម ថាមពលនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានវាស់ជាធម្មតានៅក្នុងឯកតាក្រៅប្រព័ន្ធ - ធ្យូងថ្ម សាំង ទ្រីនីត្រូតូលូន ជាដើម) យើងក៏កត់សម្គាល់ផងដែរ៖ នេះគឺជាថាមពលដែលមានក្នុង 4 តោន។ នៃធ្យូងថ្ម។ ហើយនៅក្នុងថង់ធម្មតាមួយត្រូវបានដាក់នូវបរិមាណនៃសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូម ដែលមានថាមពលស្មើនឹងចំនួន៤០ដុំនៃអុសដ៏ល្អ។
ថាមពលដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ ដោយនឺត្រុង។ ប៉ុន្តែភាគច្រើននៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ (99.3%) គឺជាអ៊ីសូតូប 238 U ដែលអាចប្រើបានដោយការបំប្លែងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទៅជាប្លាតូនីញ៉ូម...

ថាមពលថ្ម

ចូរយើងវាយតម្លៃធនធានថាមពលដែលមាននៅក្នុងបម្រុងធម្មជាតិនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។
អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺជាធាតុដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ ហើយវាមាននៅគ្រប់ទីកន្លែង។ នរណាម្នាក់ដែលបានទៅទស្សនាឧទាហរណ៍ Karelia ប្រាកដជាចងចាំផ្ទាំងថ្មក្រានីតនិងថ្មឆ្នេរ។ ប៉ុន្តែមានមនុស្សតិចណាស់ដែលដឹងថាមានអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមរហូតដល់ 25 ក្រាមក្នុងថ្មក្រានីតមួយតោន។ ថ្មក្រានីតមានប្រហែល 20% នៃទំងន់នៃសំបកផែនដី។ ប្រសិនបើយើងរាប់តែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 នោះថាមពល 3.5-105 kcal មាននៅក្នុងថ្មក្រានីតមួយតោន។ វាច្រើនណាស់ ប៉ុន្តែ...
ការកែច្នៃថ្មក្រានីត និងការទាញយកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពីវា ទាមទារបរិមាណថាមពលកាន់តែច្រើន - ប្រហែល 106-107 kcal/t ។ ឥឡូវនេះ ប្រសិនបើវាអាចប្រើមិនត្រឹមតែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ជាប្រភពថាមពល នោះថ្មក្រានីតអាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាយ៉ាងហោចណាស់ជាវត្ថុធាតុដើមថាមពលដែលមានសក្តានុពល។ បន្ទាប់មកថាមពលដែលទទួលបានពីថ្មមួយតោននឹងមានពី 8-107 ទៅ 5-108 kcal ។ នេះគឺស្មើនឹងធ្យូងថ្ម 16-100 តោន។ ហើយក្នុងករណីនេះ ថ្មក្រានីតអាចផ្តល់ឱ្យមនុស្សនូវថាមពលស្ទើរតែមួយលានដងច្រើនជាងទុនបម្រុងឥន្ធនៈគីមីទាំងអស់នៅលើផែនដី។
ប៉ុន្តែនឺត្រុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ មិនរលាយដោយនឺត្រុងទេ។ សម្រាប់ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ អ៊ីសូតូបនេះគឺគ្មានប្រយោជន៍ទេ។ ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត វានឹងគ្មានប្រយោជន៍ទេ ប្រសិនបើវាមិនអាចត្រូវបានប្រែក្លាយទៅជា ប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩។ ហើយអ្វីដែលសំខាន់ជាពិសេសគឺមិនចាំបាច់ចំណាយថាមពលលើការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរនេះទេ - ផ្ទុយទៅវិញថាមពលត្រូវបានផលិតនៅក្នុងដំណើរការនេះ!
ចូរយើងព្យាយាមស្វែងយល់ថាតើវាកើតឡើងដោយរបៀបណា ប៉ុន្តែជាដំបូងពាក្យពីរបីអំពីប្លាតូនីញ៉ូមធម្មជាតិ។

400 ពាន់ដងតូចជាងរ៉ាដ្យូម

វាត្រូវបានគេនិយាយរួចមកហើយថាអ៊ីសូតូប plutonium មិនត្រូវបានរក្សាទុកចាប់តាំងពីការសំយោគនៃធាតុកំឡុងពេលបង្កើតភពផែនដីរបស់យើង។ ប៉ុន្តែ​នេះ​មិន​មែន​មាន​ន័យ​ថា​គ្មាន​ប្លាតូនីញ៉ូម​នៅ​លើ​ផែនដី​ទេ។
វាត្រូវបានបង្កើតឡើងគ្រប់ពេលវេលានៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ការចាប់យកនឺត្រុងវិទ្យុសកម្មលោហធាតុ និងនឺត្រុងដែលផលិតដោយការបំបែកដោយឯកឯង (ឯកឯង) នៃនុយក្លេអ៊ែរអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ អាតូមមួយចំនួនតូចបំផុតនៃអ៊ីសូតូបនេះប្រែទៅជាអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៩។ ស្នូលទាំងនេះមិនស្ថិតស្ថេរខ្លាំង ពួកវាបញ្ចេញអេឡិចត្រុង ហើយដោយហេតុនេះបង្កើនបន្ទុករបស់វា។ Neptunium ត្រូវបានបង្កើតឡើង - ធាតុ transuranium ដំបូង។ Neptunium-239 ក៏មិនស្ថិតស្ថេរដែរ ហើយស្នូលរបស់វាបញ្ចេញអេឡិចត្រុង។ ក្នុងរយៈពេលត្រឹមតែ 56 ម៉ោងពាក់កណ្តាលនៃ neptunium-239 ប្រែទៅជា plutonium-239 ដែលពាក់កណ្តាលជីវិតគឺវែងណាស់រួចទៅហើយ - 24 ពាន់ឆ្នាំ។
ហេតុអ្វី​មិន​ត្រូវ​បាន​គេ​ជីក​យក​រ៉ែ Plutonium ពី​រ៉ែ​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម?? តូច កំហាប់ទាបពេក។ "ផលិតកម្មក្នុងមួយក្រាមគឺជាកម្លាំងពលកម្មក្នុងមួយឆ្នាំ" - នេះគឺអំពីរ៉ាដ្យូមហើយផ្លាតូនីញ៉ូមនៅក្នុងរ៉ែគឺ 400 ពាន់ដងតិចជាងរ៉ាដ្យូម។ ដូច្នេះមិនត្រឹមតែដើម្បីទាញយក - សូម្បីតែដើម្បីរកឃើញ "ដី" plutonium គឺពិបាកខ្លាំងណាស់។ នេះត្រូវបានធ្វើតែបន្ទាប់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃប្លាតូនីញ៉ូមដែលទទួលបាននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានសិក្សា។
Plutonium ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ នៅក្នុងលំហូរនឺត្រុងដ៏មានអានុភាព ប្រតិកម្មដូចគ្នាកើតឡើងដូចនៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែរ ប៉ុន្តែអត្រានៃការបង្កើត និងការប្រមូលផ្តុំប្លាតូនីញ៉ូមនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រគឺខ្ពស់ជាង - មួយពាន់លានដង។ សម្រាប់ប្រតិកម្មនៃការបំប្លែង ballast uranium-238 ទៅជា power-grade plutonium-239 លក្ខខណ្ឌល្អប្រសើរបំផុត (នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌដែលអាចទទួលយកបាន) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ប្រសិនបើរ៉េអាក់ទ័រដំណើរការលើនឺត្រុងហ្វាលកម្ដៅ (សូមចាំថាល្បឿនរបស់វាគឺប្រហែល 2000 ម៉ែតក្នុងមួយវិនាទី ហើយថាមពលគឺប្រភាគនៃវ៉ុលអេឡិចត្រុង) នោះបរិមាណនៃប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានទទួលពីល្បាយធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមតិចជាងបន្តិច។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ ត្រូវបានដុតចោល។ មិនច្រើនទេ ប៉ុន្តែតិចជាងនេះ បូករួមទាំងការខាតបង់ដែលជៀសមិនរួចនៃ plutonium ក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកគីមីរបស់វាពី irradiated uranium ។ លើសពីនេះ ប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរនៅតែបន្តនៅក្នុងល្បាយធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមរហូតដល់ប្រភាគតូចមួយនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ដូច្នេះការសន្និដ្ឋានគឺឡូជីខល៖ រ៉េអាក់ទ័រ "កំដៅ" លើអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ ដែលជាប្រភេទម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដែលកំពុងដំណើរការបច្ចុប្បន្ន មិនអាចធានាបាននូវការបន្តពូជនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរដែលបានពង្រីកនោះទេ។ ប៉ុន្តែតើអនាគតទៅជាយ៉ាងណា? ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ ចូរយើងប្រៀបធៀបដំណើរនៃប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុង uranium-235 និង plutonium-239 ហើយណែនាំគំនិតរូបវន្តមួយបន្ថែមទៀតទៅក្នុងហេតុផលរបស់យើង។
លក្ខណៈសំខាន់បំផុតនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរគឺចំនួនមធ្យមនៃនឺត្រុងដែលបញ្ចេញបន្ទាប់ពីនុយក្លេអ៊ែរចាប់យកនឺត្រុងបានមួយ។ អ្នករូបវិទ្យាហៅវាថាលេខ eta ហើយសម្គាល់វាដោយអក្សរក្រិក c ។ នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម "កំដៅ" លំនាំខាងក្រោមត្រូវបានអង្កេតឃើញ៖ នឺត្រុងនីមួយៗបង្កើតបានជាមធ្យម 2.08 នឺត្រុង (η=2.08) ។ ផ្លាតូនីញ៉ូមដែលដាក់ក្នុងរ៉េអាក់ទ័របែបនេះនៅក្រោមសកម្មភាពនៃនឺត្រុងកម្ដៅផ្តល់ η=2.03 ។ ប៉ុន្តែក៏មានរ៉េអាក់ទ័រដែលដំណើរការលើនឺត្រុងលឿនផងដែរ។ វាគ្មានប្រយោជន៍ទេក្នុងការផ្ទុកល្បាយធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័របែបនេះ៖ ប្រតិកម្មសង្វាក់នឹងមិនចាប់ផ្តើមទេ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើ "វត្ថុធាតុដើម" សំបូរទៅដោយសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ វានឹងអាចអភិវឌ្ឍនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ "លឿន" បាន។ ក្នុងករណីនេះ c នឹងស្មើនឹង 2.23 រួចហើយ។ ហើយផ្លាតូនីញ៉ូមដែលដាក់នៅក្រោមភ្លើងជាមួយនឺត្រុងលឿននឹងផ្តល់ n ស្មើនឹង 2.70 ។ យើង​នឹង​មាន "នឺត្រុង​ពេញ​បន្ថែម" នៅ​ពេល​យើង​បោះចោល។ ហើយនេះមិនគ្រប់គ្រាន់ទេ។

តោះមើលថាតើនឺត្រុងដែលទទួលបានត្រូវបានចំណាយលើអ្វីខ្លះ។ នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រណាមួយ នឺត្រុងហ្វាលមួយគឺត្រូវការដើម្បីរក្សាប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ។ 0.1 នឺត្រុងត្រូវបានស្រូបយកដោយសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រឿងបរិក្ខារ។ "លើស" ទៅការប្រមូលផ្តុំនៃ plutonium-239 ។ ក្នុងករណីមួយ "លើស" គឺ 1.13 ហើយមួយទៀត - 1.60 ។ បន្ទាប់ពី "ការដុត" នៃ plutonium មួយគីឡូក្រាមនៅក្នុង reactor "លឿន" ថាមពលដ៏ធំត្រូវបានបញ្ចេញហើយ 1.6 គីឡូក្រាមនៃ plutonium ត្រូវបានបង្គរ។ ហើយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ "លឿន" នឹងផ្តល់ថាមពលដូចគ្នា និង 1.1 គីឡូក្រាមនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរថ្មី។ ក្នុងករណីទាំងពីរនេះ ការបន្តពូជបានពង្រីកគឺជាភស្តុតាង។ ប៉ុន្តែយើងមិនត្រូវភ្លេចអំពីសេដ្ឋកិច្ចទេ។
ដោយសារតែហេតុផលបច្ចេកទេសមួយចំនួន វដ្តនៃការបង្កាត់ពូជ plutonium ត្រូវចំណាយពេលច្រើនឆ្នាំ។ ចូរនិយាយថាប្រាំឆ្នាំ។ នេះមានន័យថាបរិមាណផ្លាតូនីញ៉ូមនឹងកើនឡើងត្រឹមតែ 2% ក្នុងមួយឆ្នាំប្រសិនបើ η=2.23 និង 12% ប្រសិនបើ η=2.7! ឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរគឺជាដើមទុន ហើយដើមទុនណាមួយត្រូវតែផ្តល់ 5% ក្នុងមួយឆ្នាំ។ ក្នុងករណីដំបូងមានការខាតបង់ធំហើយទីពីរ - ប្រាក់ចំណេញធំ។ ឧទាហរណ៍ដំបូងនេះបង្ហាញពី "ទម្ងន់" នៃរាល់លេខដប់នៅក្នុងថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។
រឿងមួយទៀតក៏សំខាន់ដែរ។ ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរត្រូវតែរក្សាកំណើននៃតម្រូវការថាមពល។ ការគណនាបង្ហាញថាលក្ខខណ្ឌរបស់គាត់គឺអាចធ្វើទៅបាននៅពេលអនាគតតែនៅពេលដែល η ខិតជិតបី។ ប្រសិនបើការអភិវឌ្ឍន៍ប្រភពថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ យឺតយ៉ាវពីតម្រូវការរបស់សង្គមសម្រាប់ថាមពល នោះនឹងមានវិធីពីរយ៉ាង៖ ទាំង "បន្ថយល្បឿន" ឬយកថាមពលពីប្រភពផ្សេងទៀត។ ពួកវាត្រូវបានគេស្គាល់៖ ការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែម៉ូនុយក្លេអ៊ែ ថាមពលនៃការបំផ្លាញរូបធាតុ និងវត្ថុធាតុពិត ប៉ុន្តែមិនទាន់មានបច្ចេកទេសនៅឡើយ។ ហើយវាមិនត្រូវបានគេដឹងថានៅពេលណាដែលពួកគេនឹងក្លាយជាប្រភពថាមពលពិតប្រាកដសម្រាប់មនុស្សជាតិ។ ហើយថាមពលនៃនុយក្លេអ៊ែរធ្ងន់បានក្លាយជាការពិតសម្រាប់យើងជាយូរមកហើយ ហើយសព្វថ្ងៃនេះ ប្លាតូនីញ៉ូម ដែលជា "អ្នកផ្គត់ផ្គង់" សំខាន់នៃថាមពលអាតូមិក មិនមានគូប្រជែងធ្ងន់ធ្ងរទេ លើកលែងតែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៣ ប៉ុណ្ណោះ។

ផលបូកនៃបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើន។

នៅពេលដែលបរិមាណដែលត្រូវការនៃ plutonium កកកុញនៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរវាត្រូវតែត្រូវបានបំបែកមិនត្រឹមតែពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមខ្លួនវាប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងពីបំណែកប្រេះស្រាំផងដែរ - ទាំងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនិងប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានដុតចេញនៅក្នុងប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ។ លើសពីនេះទៀតមានបរិមាណជាក់លាក់នៃ neptunium នៅក្នុងម៉ាស់ uranium-plutonium ។ អ្វី​ដែល​ពិបាក​បំផុត​គឺ​ការ​បំបែក​ផ្លាតូនីញ៉ូម​ចេញ​ពី​ធាតុ​ណេបតូនីញ៉ូម និង​ធាតុ​កម្រ​នៃ​ផែនដី (lanthanides)។ ផ្លាតូនីញ៉ូមជាធាតុគីមីគឺមិនល្អទេ។ តាមទស្សនៈរបស់អ្នកគីមីវិទ្យា ធាតុសំខាន់នៃថាមពលនុយក្លេអែរគឺគ្រាន់តែជាសារធាតុសកម្មមួយក្នុងចំណោមសារធាតុសកម្មចំនួនដប់បួនប៉ុណ្ណោះ។ ដូចជាធាតុកម្រនៃផែនដី ធាតុទាំងអស់នៃស៊េរី actinium គឺនៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងលក្ខណៈគីមី រចនាសម្ព័ន្ធនៃសំបកអេឡិចត្រុងខាងក្រៅនៃអាតូមនៃធាតុទាំងអស់ពី actinium ដល់ 103 គឺដូចគ្នា។ វាកាន់តែមិនសប្បាយចិត្តដែលលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់ actinides គឺស្រដៀងទៅនឹងធាតុនៃផែនដីកម្រ ហើយក្នុងចំណោមបំណែកនៃសារធាតុ uranium និង plutonium មាន lanthanides ច្រើនជាងគ្រប់គ្រាន់។ ប៉ុន្តែម្យ៉ាងវិញទៀត ធាតុទី 94 អាចមាននៅក្នុងរដ្ឋ valence ប្រាំ ហើយនេះ "ផ្អែមដល់ថ្នាំ" - វាជួយបំបែក plutonium ចេញពីទាំងបំណែកនៃ uranium និង fission ។
ភាពញឹកញាប់នៃប្លាតូនីញ៉ូមប្រែប្រួលពីបីទៅប្រាំពីរ។ សមាសធាតុនៃ tetravalent plutonium គឺគីមីមានស្ថេរភាពបំផុត (ហើយជាលទ្ធផល ទូទៅបំផុត និងសិក្សាច្រើនបំផុត)។
ការបំបែកនៃ actinides ស្រដៀងគ្នាគីមី - អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម, ណេបតូនីញ៉ូមនិង plutonium - អាចត្រូវបានផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ tetra- និងសមាសធាតុ hexavalent របស់ពួកគេ។

មិនចាំបាច់ពណ៌នាលម្អិតគ្រប់ដំណាក់កាលនៃការបំបែកគីមីនៃប្លាតូនីញ៉ូម និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនោះទេ។ ជាធម្មតា ការបំបែករបស់ពួកគេចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការរំលាយរបារអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅក្នុងអាស៊ីតនីទ្រីក បន្ទាប់ពីនោះសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នីបតូនីញ៉ូម ប្រូតូនីញ៉ូម និងបំណែកដែលមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយត្រូវបាន "បំបែក" ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រវិទ្យុសកម្មបែបប្រពៃណីសម្រាប់ការនេះ - ទឹកភ្លៀង ការទាញយក ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង និងផ្សេងៗទៀត។ . ផលិតផលចុងក្រោយដែលមានផ្ទុកប្លាតូនីញ៉ូមនៃបច្ចេកវិទ្យាពហុដំណាក់កាលនេះគឺឌីអុកស៊ីត PuO 2 ឬហ្វ្លុយអូរី - PuF 3 ឬ PuF 4 ។ ពួកវាត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាលោហៈជាមួយនឹងបារីយ៉ូម កាល់ស្យូម ឬចំហាយលីចូម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមដែលទទួលបានក្នុងដំណើរការទាំងនេះមិនស័ក្តិសមសម្រាប់តួនាទីនៃសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធទេ - វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបង្កើតធាតុឥន្ធនៈនៃរ៉េអាក់ទ័រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរពីវា វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការទម្លាក់បន្ទុកនៃគ្រាប់បែកបរមាណូ។ ហេតុអ្វី? ចំណុចរលាយនៃប្លាតូនីញ៉ូម - ត្រឹមតែ 640 អង្សាសេ - គឺអាចសម្រេចបាន។
មិនថាលក្ខខណ្ឌ "ultra-sparing" បែបណាដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីបោះផ្នែកចេញពី plutonium សុទ្ធ ស្នាមប្រេះនឹងតែងតែលេចឡើងនៅក្នុងការសម្ដែងកំឡុងពេលរឹង។ នៅសីតុណ្ហភាព 640°C ការធ្វើឱ្យប្លាតូនីញ៉ូមរឹងមាំបង្កើតបានជាបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពថយចុះ ដង់ស៊ីតេនៃលោហៈកើនឡើងជាលំដាប់។ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកសីតុណ្ហភាពបានឈានដល់ 480 ° C ហើយភ្លាមៗនោះដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុ plutonium ធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង។ ហេតុផលនៃភាពមិនធម្មតានេះត្រូវបានគេជីកបានយ៉ាងលឿន: នៅសីតុណ្ហភាពនេះ អាតូម plutonium ត្រូវបានរៀបចំឡើងវិញនៅក្នុងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ វាក្លាយជា tetragonal និង "រលុង" ។ ប្លាតូនីញ៉ូមបែបនេះអាចអណ្តែតនៅក្នុងរលាយរបស់វា ដូចជាទឹកកកនៅលើទឹក។
សីតុណ្ហភាពនៅតែបន្តធ្លាក់ចុះ ពេលនេះវាបានឡើងដល់ 451°C ហើយអាតូមម្តងទៀតបានបង្កើតជាបន្ទះគូប ប៉ុន្តែស្ថិតនៅចម្ងាយឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមកជាងករណីដំបូង។ ជាមួយនឹងភាពត្រជាក់បន្ថែមទៀតបន្ទះឈើក្លាយជា orthorhombic ដំបូងបន្ទាប់មក monoclinic ។ សរុបមក ប្លាតូនីញ៉ូមបង្កើតបានជាទម្រង់គ្រីស្តាល់ ៦ ផ្សេងគ្នា! ពីរនាក់ក្នុងចំណោមពួកគេមានលក្ខណៈគួរឱ្យកត់សម្គាល់ - មេគុណអវិជ្ជមាននៃការពង្រីកកំដៅ: ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពលោហៈមិនពង្រីកទេប៉ុន្តែចុះកិច្ចសន្យា។
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ 122°C ហើយអាតូម plutonium រៀបចំជួររបស់ពួកគេឡើងវិញជាលើកទីប្រាំមួយ ដង់ស៊ីតេបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងជាពិសេសពី 17.77 ទៅ 19.82 g/cm 3 . លើសពី 10%!
ដូច្នោះហើយបរិមាណនៃ ingot ថយចុះ។ ប្រសិនបើលោហៈនៅតែអាចទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងដែលកើតឡើងនៅការផ្លាស់ប្តូរផ្សេងទៀតនោះនៅពេលនេះការបំផ្លិចបំផ្លាញគឺជៀសមិនរួច។
ដូច្នេះ ធ្វើ​ដូចម្តេច​ដើម្បី​ធ្វើ​ផ្នែក​ពី​លោហៈ​ដ៏​អស្ចារ្យ​នេះ? អ្នកជំនាញផ្នែកលោហធាតុ លោហធាតុ ប្លាតូនីញ៉ូម (បន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃធាតុចាំបាច់ទៅវា) និងទទួលបានការចាក់ដោយគ្មានស្នាមប្រេះតែមួយ។ ពួកគេ​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​ធ្វើ​ការ​ចោទ​ប្រកាន់​ប្លាតូនីញ៉ូម​សម្រាប់​គ្រាប់បែក​នុយក្លេអ៊ែរ។ ទំងន់នៃការចោទប្រកាន់ (វាត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយម៉ាស់សំខាន់នៃអ៊ីសូតូប) គឺ 5-6 គីឡូក្រាម។ វាងាយស្រួលដាក់ក្នុងគូបដែលមានទំហំឆ្អឹងជំនី 10 សង់ទីម៉ែត្រ។

អ៊ីសូតូបធ្ងន់នៃប្លាតូនីញ៉ូម

Plutonium-239 ក៏មានផ្ទុកអ៊ីសូតូបខ្ពស់បន្តិចនៃធាតុនេះផងដែរ - មានលេខម៉ាស់ 240 និង 241។ អ៊ីសូតូប 240 Pu គឺគ្មានប្រយោជន៍ទាល់តែសោះ - វាមានសារធាតុបំផ្ទុះនៅក្នុងប្លាតូនីញ៉ូម។ ចាប់តាំងពីថ្ងៃទី 241 អាមីស្យូមត្រូវបានទទួល - ធាតុលេខ 95 ។ នៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វាដោយគ្មានសារធាតុផ្សំនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងទៀត ប្លាតូនីញ៉ូម-240 និង ប្រូតូញ៉ូម-241 អាចទទួលបានដោយការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃផ្លាតូនីញ៉ូមដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ មុននេះ ប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបាន irradiated បន្ថែមជាមួយនឹង fluxes នឺត្រុង ជាមួយនឹងលក្ខណៈដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរឹង។ ជាការពិតណាស់ អ្វីៗទាំងអស់នេះគឺមានភាពស្មុគស្មាញខ្លាំង ជាពិសេសដោយសារសារធាតុប្លាតូនីញ៉ូមមិនត្រឹមតែមានវិទ្យុសកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងមានជាតិពុលទៀតផង។ ធ្វើការជាមួយវាទាមទារការប្រុងប្រយ័ត្នបំផុត។
អ៊ីសូតូបប្លាតូនីញ៉ូមដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតមួយគឺ 242 Pu អាចទទួលបានដោយការ irradiating 239 Pu សម្រាប់រយៈពេលដ៏យូរនៅក្នុងលំហូរនឺត្រុង។ 242 Pu កម្រចាប់យកនឺត្រុងហើយដូច្នេះ "ឆេះ" នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រយឺតជាងអ៊ីសូតូបដទៃទៀត។ វានៅតែបន្តសូម្បីតែបន្ទាប់ពីអ៊ីសូតូបដែលនៅសល់នៃប្លាតូនីញ៉ូមបានឆ្លងកាត់ស្ទើរតែទាំងស្រុងទៅជាបំណែក ឬប្រែទៅជាប្លាតូនីញ៉ូម-242។
Plutonium-242 មានសារៈសំខាន់ជា "វត្ថុធាតុដើម" សម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃធាតុ transuranium ខ្ពស់នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ ប្រសិនបើប្លាតូនីញ៉ូម-239 ត្រូវបានបំភាយនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រធម្មតា នោះវានឹងចំណាយពេលប្រហែល 20 ឆ្នាំដើម្បីប្រមូលបរិមាណមីក្រូក្រាមនៃប្លាតូនីញ៉ូមពីក្រាមឧទាហរណ៍ californium-252 ។
វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយពេលវេលាប្រមូលផ្តុំនៃអ៊ីសូតូបខ្ពស់ដោយបង្កើនអាំងតង់ស៊ីតេនៃលំហូរនឺត្រុងនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ ពួកគេធ្វើដូច្នេះ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មក វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការ irradiate ចំនួនដ៏ច្រើននៃ plutonium-239 ។ យ៉ាងណាមិញ អ៊ីសូតូបនេះត្រូវបានបែងចែកដោយនឺត្រុង ហើយថាមពលច្រើនពេកត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងលំហូរខ្លាំង។ មានការលំបាកបន្ថែមជាមួយនឹងការត្រជាក់នៃរ៉េអាក់ទ័រ។ ដើម្បីជៀសវាងផលវិបាកទាំងនេះ បរិមាណនៃ plutonium irradiated នឹងត្រូវកាត់បន្ថយ។ អាស្រ័យហេតុនេះ ទិន្នផលនៃរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ានឹងជួបទុក្ខវេទនាម្តងទៀត។ រង្វង់កាចសាហាវ!
Plutonium-242 មិនត្រូវបានបំបែកដោយនឺត្រុងហ្វាលកម្ដៅទេ ហើយវាអាចត្រូវបាន irradiated ក្នុងបរិមាណដ៏ធំនៅក្នុងលំហូរនឺត្រុងខ្លាំង ... ដូច្នេះនៅក្នុង reactors ធាតុទាំងអស់ពី americium ទៅ fermium ត្រូវបាន "បង្កើតឡើង" ពីអ៊ីសូតូបនេះ ហើយកកកុញក្នុងបរិមាណទម្ងន់។
នៅពេលណាដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានទទួលជោគជ័យក្នុងការទទួលបានអ៊ីសូតូបថ្មីនៃប្លាតូនីញ៉ូម ពួកគេបានវាស់ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃស្នូលរបស់វា។ ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបនៃនុយក្លេអ៊ែរ វិទ្យុសកម្មធ្ងន់ ជាមួយនឹងចំនួនម៉ាស់ ផ្លាស់ប្តូរជាទៀងទាត់។ (ដូចគ្នានេះមិនអាចនិយាយបានសម្រាប់អ៊ីសូតូបសេស។ )
នៅពេលដែលម៉ាស់កើនឡើង "អាយុកាល" នៃអ៊ីសូតូបក៏ដូចគ្នាដែរ។ កាលពីប៉ុន្មានឆ្នាំមុន ប្លាតូនីញ៉ូម-២៤២ គឺជាចំណុចខ្ពស់បំផុតនៅលើក្រាហ្វនេះ។ ហើយបន្ទាប់មកខ្សែកោងនេះនឹងទៅជាយ៉ាងណា - ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃចំនួនម៉ាស់? ដល់ចំណុចទី 1 ដែលត្រូវនឹងអាយុកាល 30 លានឆ្នាំ ឬ ចំណុច 2 ដែលស្មើនឹង 300 លានឆ្នាំ? ចម្លើយ​ចំពោះ​សំណួរ​នេះ​មាន​សារៈសំខាន់​ខ្លាំង​ណាស់​សម្រាប់​ភូមិសាស្ត្រ។ ក្នុងករណីដំបូង ប្រសិនបើកាលពី 5 ពាន់លានឆ្នាំមុន ផែនដីមាន 244 Pu ទាំងស្រុង នោះមានតែអាតូម plutonium-244 មួយប៉ុណ្ណោះដែលនឹងនៅតែមាននៅក្នុងម៉ាស់ទាំងមូលនៃផែនដី។ ប្រសិនបើការសន្មត់ទីពីរត្រឹមត្រូវនោះ ប្លាតូនីញ៉ូម-២៤៤ ប្រហែលជានៅក្នុងផែនដីក្នុងការប្រមូលផ្តុំដែលអាចត្រូវបានរកឃើញរួចហើយ។ ប្រសិនបើយើងមានសំណាងគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការស្វែងរកអ៊ីសូតូបនេះនៅលើផែនដី វិទ្យាសាស្ត្រនឹងទទួលបានព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃបំផុតអំពីដំណើរការដែលបានកើតឡើងកំឡុងពេលបង្កើតភពផែនដីរបស់យើង។

ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបមួយចំនួននៃ plutonium

កាលពីប៉ុន្មានឆ្នាំមុន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រឈមមុខនឹងសំណួរ៖ តើវាសមនឹងការព្យាយាមស្វែងរកសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមធ្ងន់នៅលើផែនដីទេ? ដើម្បី​ឆ្លើយ​តប វា​ជា​ការ​ចាំបាច់​ជា​ដំបូង​ក្នុង​ការ​កំណត់​ពាក់​កណ្តាល​ជីវិត​នៃ​ប្លាតូនីញ៉ូម-២៤៤។ អ្នកទ្រឹស្តីមិនអាចគណនាតម្លៃនេះជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវដែលត្រូវការនោះទេ។ ក្តីសង្ឃឹមទាំងអស់គឺសម្រាប់តែការពិសោធន៍ប៉ុណ្ណោះ។
Plutonium-244 ប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ ធាតុលេខ 95 អាមេរីក (អ៊ីសូតូប 243 អេម) ត្រូវបាន irradiated ។ ដោយបានចាប់យកនឺត្រុង អ៊ីសូតូបនេះបានឆ្លងចូលទៅក្នុង americium-244; americium-244 ក្នុង 10 ពាន់ករណីបានឆ្លងចូលទៅក្នុង plutonium-244 ។
ការរៀបចំ plutonium-244 ត្រូវបានញែកចេញពីល្បាយនៃ americium និង curium ។ គំរូមានទម្ងន់ត្រឹមតែពីរបីលាននៃក្រាមប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែពួកគេគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីកំណត់ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនេះ។ វាប្រែថាស្មើនឹង 75 លានឆ្នាំ។ ក្រោយមកទៀត អ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតបានបញ្ជាក់អំពីពាក់កណ្តាលជីវិតនៃ ប្លាតូនីញ៉ូម-២៤៤ ប៉ុន្តែមិនច្រើនទេ គឺ ៨១ លានឆ្នាំ។ នៅឆ្នាំ 1971 ដាននៃអ៊ីសូតូបនេះត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុង bastnäsite រ៉ែដ៏កម្រ។
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានព្យាយាមជាច្រើនដើម្បីស្វែងរកអ៊ីសូតូបនៃធាតុ transuranium ដែលរស់នៅបានយូរជាង 244 Pu ។ ប៉ុន្តែការប៉ុនប៉ងទាំងអស់គឺឥតប្រយោជន៍។ នៅពេលមួយ ក្តីសង្ឃឹមត្រូវបានដាក់នៅលើ Curium-247 ប៉ុន្តែបន្ទាប់ពីអ៊ីសូតូបនេះត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ វាប្រែថាពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់វាគឺត្រឹមតែ 16 លានឆ្នាំប៉ុណ្ណោះ។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបំបែកកំណត់ត្រាសម្រាប់ plutonium-244 - វាគឺជាអ៊ីសូតូបដែលរស់នៅបានយូរបំផុតនៃធាតុ transuranium ។
សូម្បីតែអ៊ីសូតូបដែលធ្ងន់ជាងនៃប្លាតូនីញ៉ូមក៏ទទួលរងនូវការពុកផុយបេតា ហើយអាយុកាលរបស់វាមានចាប់ពីពីរបីថ្ងៃទៅពីរបីភាគដប់នៃវិនាទី។ យើងដឹងច្បាស់ថា អ៊ីសូតូបទាំងអស់នៃប្លាតូនីញ៉ូមរហូតដល់ 257 Pu ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងការផ្ទុះ thermonuclear ។ ប៉ុន្តែអាយុកាលរបស់ពួកគេគឺមួយភាគដប់នៃមួយវិនាទី ហើយអ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលខ្លីជាច្រើននៃប្លាតូនីញ៉ូមមិនទាន់ត្រូវបានគេសិក្សានៅឡើយ។

លទ្ធភាពនៃអ៊ីសូតូប plutonium ដំបូង

ហើយទីបំផុត - អំពីប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៨ - អ៊ីសូតូបដំបូងបង្អស់នៃ ប្លាតូនីញ៉ូម ដែលជាអ៊ីសូតូបដែលដំបូងគេហាក់ដូចជាមិននឹកស្មានដល់។ តាមពិតវាជាអ៊ីសូតូបគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់។ វាត្រូវបានទទួលរងនូវការពុកផុយអាល់ហ្វា ពោលគឺ ស្នូលរបស់វាបញ្ចេញភាគល្អិតអាល់ហ្វាដោយឯកឯង - ស្នូលអេលីយ៉ូម។ ភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលបង្កើតដោយស្នូលនៃ plutonium-238 ផ្ទុកថាមពលយ៉ាងច្រើន។ រលាយក្នុងរូបធាតុ ថាមពលនេះត្រូវបានបំប្លែងទៅជាកំដៅ។ តើថាមពលនេះមានទំហំប៉ុនណា? ប្រាំមួយលានវ៉ុលអេឡិចត្រុងត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលស្នូលអាតូមិកមួយនៃ plutonium-238 រលួយ។ នៅក្នុងប្រតិកម្មគីមី ថាមពលដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលអាតូមជាច្រើនលានត្រូវបានកត់សុី។ ប្រភពនៃអគ្គិសនីដែលមានផ្ទុកសារធាតុ Plutonium-238 មួយគីឡូក្រាមបង្កើតថាមពលកំដៅ 560 វ៉ាត់។ ថាមពលអតិបរិមានៃប្រភពចរន្តគីមីដែលមានម៉ាស់ដូចគ្នាគឺ 5 វ៉ាត់។
មានឧបករណ៍បំភាយជាច្រើនដែលមានលក្ខណៈថាមពលស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែលក្ខណៈពិសេសមួយរបស់ plutonium-238 ធ្វើឱ្យអ៊ីសូតូបនេះមិនអាចខ្វះបាន។ ជាធម្មតាការពុកផុយអាល់ហ្វាត្រូវបានអមដោយវិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ាដ៏រឹងមាំដែលជ្រាបចូលតាមរយៈកម្រាស់ដ៏ធំនៃសារធាតុ។ 238 Pu គឺជាករណីលើកលែងមួយ។ ថាមពលនៃហ្គាម៉ា quanta ដែលអមជាមួយនឹងការពុកផុយនៃស្នូលរបស់វាមានកម្រិតទាប ហើយវាមិនពិបាកក្នុងការការពារវាទេ៖ វិទ្យុសកម្មត្រូវបានស្រូបយកដោយធុងដែលមានជញ្ជាំងស្តើង។ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯងនៃអ៊ីសូតូបនេះគឺតូចផងដែរ។ ដូច្នេះវាបានរកឃើញកម្មវិធីមិនត្រឹមតែនៅក្នុងប្រភពបច្ចុប្បន្នប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏មាននៅក្នុងថ្នាំផងដែរ។ ថ្មដែលមានសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូម-២៣៨ បម្រើជាប្រភពថាមពលនៅក្នុងឧបករណ៍រំញោចបេះដូងពិសេស។
ប៉ុន្តែ 238 Pu មិនមែនជាអ៊ីសូតូបដែលគេស្គាល់ថាស្រាលបំផុតនៃធាតុលេខ 94 ទេ អ៊ីសូតូបប្លាតូនីញ៉ូមដែលមានលេខម៉ាស់ពី 232 ដល់ 237 ត្រូវបានទទួល។ ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូបស្រាលបំផុតគឺ 36 នាទី។

Plutonium គឺជាប្រធានបទដ៏ធំមួយ។ នេះគឺជាអ្វីដែលសំខាន់បំផុតនៃសំខាន់បំផុត។ យ៉ាងណាមិញ វាបានក្លាយជាឃ្លាស្ដង់ដារមួយរួចទៅហើយ ដែលគីមីវិទ្យានៃប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានសិក្សាបានល្អប្រសើរជាងគីមីសាស្ត្រនៃធាតុ "ចាស់" ដូចជាជាតិដែក។ សៀវភៅ​ទាំង​មូល​ត្រូវ​បាន​សរសេរ​អំពី​លក្ខណៈ​នុយក្លេអែរ​នៃ​ប្លាតូនីញ៉ូម។ លោហធាតុ Plutonium គឺជាផ្នែកដ៏អស្ចារ្យមួយទៀតនៃចំណេះដឹងរបស់មនុស្ស... ដូច្នេះហើយ អ្នកមិនគួរគិតថា បន្ទាប់ពីអានរឿងនេះរួច អ្នកពិតជាបានរៀន Plutonium ដែលជាលោហៈដ៏សំខាន់បំផុតនៃសតវត្សទី 20 ។

• របៀបដែលផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានអនុវត្ត។ សារធាតុវិទ្យុសកម្ម និងសារធាតុពុល plutonium ទាមទារការថែទាំពិសេសអំឡុងពេលដឹកជញ្ជូន។ កុងតឺន័រត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសសម្រាប់ការដឹកជញ្ជូនរបស់វា - ធុងដែលមិនដួលរលំសូម្បីតែក្នុងអំឡុងពេលគ្រោះថ្នាក់អាកាសចរណ៍។ វាត្រូវបានផលិតយ៉ាងសាមញ្ញ៖ វាជាធុងដែកអ៊ីណុកដែលមានជញ្ជាំងក្រាស់ហ៊ុំព័ទ្ធដោយសំបកម៉ាហូហ្គានី។ ជាក់ស្តែង ប្លាតូនីញ៉ូមមានតម្លៃណាស់ ប៉ុន្តែសាកស្រមៃមើលថាតើជញ្ជាំងត្រូវក្រាស់ប៉ុណ្ណា ប្រសិនបើអ្នកដឹងថាកុងតឺន័រសម្រាប់ដឹកជញ្ជូនសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូមត្រឹមតែពីរគីឡូក្រាមមានទម្ងន់ 225 គីឡូក្រាម!
• ថ្នាំពុល និងថ្នាំផ្សះ។ នៅថ្ងៃទី 20 ខែតុលា ឆ្នាំ 1977 ទីភ្នាក់ងារសារព័ត៌មានបារាំង-Presse បានរាយការណ៍ថា សមាសធាតុគីមីមួយត្រូវបានគេរកឃើញ ដែលអាចដកសារធាតុ Plutonium ចេញពីរាងកាយមនុស្សបាន។ ប៉ុន្មាន​ឆ្នាំ​ក្រោយ​មក មនុស្ស​ជា​ច្រើន​បាន​ស្គាល់​អំពី​បរិវេណ​នេះ។ សមាសធាតុស្មុគស្មាញនេះគឺជា carboxylase catechinamide លីនេអ៊ែរដែលជាសារធាតុនៃថ្នាក់ chelate (ពីភាសាក្រិច - "ហេឡា" - ក្រញ៉ាំ) ។ វាចូលទៅក្នុងក្រញ៉ាំគីមីនេះ ដែលអាតូមនៃ plutonium, សេរី ឬជាប់, ត្រូវបានចាប់យក។ នៅក្នុងសត្វកណ្ដុរមន្ទីរពិសោធន៍ រហូតដល់ 70% នៃសារធាតុ plutonium ដែលស្រូបចូលត្រូវបានយកចេញពីរាងកាយដោយមានជំនួយពីសារធាតុនេះ។ វាត្រូវបានគេជឿថានៅពេលអនាគតសមាសធាតុនេះនឹងជួយទាញយកសារធាតុ plutonium ចេញពីកាកសំណល់ឧស្សាហកម្ម និងឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ។

Plutonium ត្រូវបានរកឃើញនៅចុងឆ្នាំ 1940 នៅសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា។ វាត្រូវបានសំយោគដោយ McMillan, Kennedy និង Wahl ដោយការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមអុកស៊ីដ (U 3 O 8) ជាមួយនឹងស្នូល deuterium (deuterons) ដែលបង្កើនល្បឿនយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុង cyclotron ។ ក្រោយមកគេបានរកឃើញថា ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរនេះដំបូងគេបង្កើតអ៊ីសូតូប ណេបតូនីញ៉ូម-២៣៨ ដែលមានអាយុកាលខ្លី ហើយពីវារួចហើយ ប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៨ ជាមួយនឹងពាក់កណ្តាលជីវិតប្រហែល ៥០ ឆ្នាំ។ មួយឆ្នាំក្រោយមក Kennedy, Seaborg, Segre និង Wahl បានសំយោគអ៊ីសូតូបដែលសំខាន់ជាងគឺ plutonium-239 ដោយការបំភាយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងនឺត្រុងដែលមានល្បឿនលឿនក្នុងស៊ីក្លូ។ Plutonium-239 ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីការបំបែកនៃ neptunium-239; វាបញ្ចេញកាំរស្មីអាល់ហ្វា និងមានពាក់កណ្តាលជីវិត 24,000 ឆ្នាំ។ សមាសធាតុ​ផ្លាតូនីញ៉ូម​សុទ្ធ​ត្រូវ​បាន​រក​ឃើញ​ដំបូង​ក្នុង​ឆ្នាំ ១៩៤២។ បន្ទាប់មកគេបានដឹងថាមានសារធាតុ plutonium ធម្មជាតិនៅក្នុងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ជាពិសេសនៅក្នុងរ៉ែ ប្រាក់បញ្ញើក្នុងប្រទេសកុងហ្គោ។

ឈ្មោះនៃធាតុនេះត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1948: McMillan បានហៅថាធាតុ transuranic ទីមួយ neptunia ដោយសារតែការពិតដែលថាភព Neptune គឺជាភពទីមួយលើសពី Uranus ។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នា ពួកគេបានសម្រេចចិត្តហៅធាតុ 94 plutonium ចាប់តាំងពីភព Pluto គឺជាភពទីពីរបន្ទាប់ពី Uranus ។ ភពភ្លុយតូ ត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1930 បានទទួលឈ្មោះរបស់វាពីឈ្មោះរបស់ព្រះ Pluto ដែលជាអ្នកគ្រប់គ្រងនៃពិភពលោកក្រោមនៅក្នុងទេវកថាក្រិក។ នៅដើមសតវត្សទី XIX ។ ក្លាក​បាន​ស្នើ​ឱ្យ​ដាក់​ឈ្មោះ​ធាតុ​បារីយ៉ូម​ផ្លាតូនីញ៉ូម ដោយ​យក​ឈ្មោះ​នេះ​ចេញ​ពី​ឈ្មោះ​ព្រះ​ផ្លូតូ ប៉ុន្តែ​សំណើ​របស់​គាត់​មិន​ត្រូវ​បាន​ទទួល​យក​ទេ។

Enrico Fermi រួមជាមួយនឹងសហការីរបស់គាត់នៅសកលវិទ្យាល័យ Rome បានរាយការណ៍ថា ពួកគេបានរកឃើញធាតុគីមីដែលមានលេខអាតូមិច 94 ក្នុងឆ្នាំ 1934 ។ Fermi បានដាក់ឈ្មោះធាតុនេះថា hesperium ដោយជឿថាគាត់បានរកឃើញធាតុដែលឥឡូវនេះហៅថា plutonium ដូច្នេះធ្វើឱ្យមានការសន្មត់អំពីអត្ថិភាពនៃធាតុ transuranium និងក្លាយជាអ្នករកឃើញទ្រឹស្តីរបស់ពួកគេ។ គាត់បានប្រកាន់ខ្ជាប់នូវមុខតំណែងនេះនៅក្នុងការបង្រៀនណូបែលរបស់គាត់ក្នុងឆ្នាំ 1938 ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយបានដឹងពីការរកឃើញនៃការបំផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរដោយ Otto Frisch និង Fritz Strasmann គាត់ត្រូវបានគេបង្ខំឱ្យធ្វើកំណត់ចំណាំនៅក្នុងកំណែដែលបានបោះពុម្ពដែលបានបោះពុម្ពនៅទីក្រុង Stockholm ក្នុងឆ្នាំ 1939 ដែលបង្ហាញពីតម្រូវការ។ ដើម្បីពិនិត្យឡើងវិញ "បញ្ហាទាំងមូលនៃធាតុ transuranic" ។ ការងាររបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាឡឺម៉ង់បានបង្ហាញថាសកម្មភាពដែលបានរកឃើញដោយ Fermi នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់គាត់គឺដោយសារតែការបំបែកយ៉ាងជាក់លាក់ហើយមិនមែនជាការរកឃើញធាតុ transuranium ដូចដែលគាត់បានជឿពីមុនទេ។

Cyclotron នៅ Berkeley ប្រើដើម្បីផលិត neptunium និង plutonium ។

ការរកឃើញសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមដោយបុគ្គលិកមួយក្រុមនៃសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ានៅប៊ឺកលីដែលដឹកនាំដោយ G. T. Seaborg ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើស៊ីក្លូតុងទំហំ 60 អ៊ីង ដែលជាការចោលរបស់សាកលវិទ្យាល័យ។ ការទម្លាក់គ្រាប់បែកលើកដំបូងនៃ triuranium-238 octoxide ជាមួយនឹង deuterons បានបង្កើនល្បឿននៅក្នុង cyclotron ដល់ 14-22 MeV ហើយឆ្លងកាត់បន្ទះអាលុយមីញ៉ូមក្រាស់ 0.002 អ៊ីញត្រូវបានធ្វើឡើងនៅថ្ងៃទី 14 ខែធ្នូឆ្នាំ 1940 ។ ការប្រៀបធៀបសំណាកដែលទទួលបាន និងអាយុ 2.3 ថ្ងៃជាមួយនឹងប្រភាគដាច់ស្រយាលនៃ neptunium សុទ្ធ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញភាពខុសគ្នាយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងសកម្មភាពអាល់ហ្វារបស់ពួកគេ ហើយបានណែនាំថាការកើនឡើងរបស់វាបន្ទាប់ពី 2 ថ្ងៃគឺដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃធាតុថ្មីដែលជាកូនរបស់ neptunium ។ ការសិក្សាផ្នែករូបវិទ្យា និងគីមីបន្ថែមបានបន្តរយៈពេល 2 ខែ។ នៅយប់ថ្ងៃទី 23-24 ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 1941 ការពិសោធន៍សម្រេចមួយត្រូវបានធ្វើឡើងលើការកត់សុីនៃធាតុដែលបានស្នើឡើងដោយប្រើ peroxide disulfate ions និង silver ions ជាកាតាលីករ ដែលបង្ហាញថា neptunium-238 បន្ទាប់ពីពីរថ្ងៃឆ្លងកាត់ beta-minus ។ ការពុកផុយ និងបង្កើតជាធាតុគីមីលេខ ៩៤ ក្នុងប្រតិកម្មដូចខាងក្រោម៖

23892U → 23893Np → 23894Pu

Glenn Theodore Seaborg រួម​ជាមួយ​អ្នក​សហការ​នៅ Berkeley បាន​សំយោគ​ផ្លាតូនីញ៉ូម​ជា​លើក​ដំបូង។ គាត់គឺជាអ្នកដឹកនាំ ឬសមាជិកសំខាន់នៃក្រុមដែលបានទទួលធាតុប្រាំបីបន្ថែមទៀត៖ Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No. ធាតុ seaborgium ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះតាមគាត់។ Edwin Macmillan និង Glenn Seaborg បានទទួលរង្វាន់ណូបែលក្នុងឆ្នាំ 1951 សម្រាប់ "ការសិក្សាគីមីវិទ្យានៃធាតុ transuranium" ។

ដូច្នេះអត្ថិភាពនៃធាតុគីមីថ្មីមួយត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយ G. T. Seaborg, E. M. Macmillan, J. W. Kennedy, និង A. C. Wall តាមរយៈការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីដំបូងរបស់វា - សមត្ថភាពក្នុងការមានរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មយ៉ាងហោចណាស់ពីរ។

បន្តិចក្រោយមក វាត្រូវបានគេរកឃើញថា អ៊ីសូតូបនេះគឺមិនរលាយ ហើយដូច្នេះវាមិនគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមសម្រាប់គោលបំណងយោធា ចាប់តាំងពីស្នូលស្នូលមិនអាចបម្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ប្រេះឆាបានទេ។ ដោយដឹងរឿងនេះ អ្នករូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរអាមេរិកបានដឹកនាំកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់ពួកគេដើម្បីទទួលបានអ៊ីសូតូប-២៣៩ ដែលអាចបំផ្ទុះបាន។ នៅខែមីនាឆ្នាំ 1941 អំបិលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមសុទ្ធចំនួន 1.2 គីឡូក្រាមដែលជាប់នៅក្នុងប្លុកធំនៃប្រេងប៉ារាហ្វីនត្រូវបានទម្លាក់គ្រាប់បែកជាមួយនឺត្រុងនៅក្នុងស៊ីក្លូត្រូន។ ការទម្លាក់នុយក្លេអ៊ែររបស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានរយៈពេលពីរថ្ងៃ ដែលជាលទ្ធផលដែលប្រហែល 0.5 មីក្រូក្រាមនៃសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូម-២៣៩ ត្រូវបានទទួល។ ការលេចឡើងនៃធាតុថ្មី ដូចដែលបានព្យាករណ៍ដោយទ្រឹស្តី ត្រូវបានអមដោយស្ទ្រីមនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វា។

នៅថ្ងៃទី 28 ខែមីនា ឆ្នាំ 1941 ការពិសោធន៍ដែលបានធ្វើឡើងបានបង្ហាញថា Pu មានសមត្ថភាពបំបែកនៅក្រោមសកម្មភាពនៃនឺត្រុងយឺត ជាមួយនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់យ៉ាងខ្លាំងលើសពីផ្នែកឆ្លងកាត់សម្រាប់ U ហើយនឺត្រុងដែលទទួលបានក្នុងដំណើរការបំបែកគឺសមរម្យសម្រាប់ការទទួលបាន។ បន្ទាប់​ពី​ព្រឹត្តិការណ៍​បំផ្ទុះ​នុយក្លេអ៊ែរ ពោល​គឺ​ពួកគេ​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​គេ​ពឹងពាក់​លើ​ការ​អនុវត្ត​ប្រតិកម្ម​នុយក្លេអ៊ែរ​សង្វាក់។ ចាប់ពីពេលនោះមក ការពិសោធន៍បានចាប់ផ្តើមលើការបង្កើតគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរប្លាតូនីញ៉ូម និងការសាងសង់រ៉េអាក់ទ័រសម្រាប់ផលិតរបស់វា។ សមាសធាតុសុទ្ធដំបូងនៃធាតុត្រូវបានទទួលនៅឆ្នាំ 1942 និងលោហៈធាតុផ្លាតូនីញ៉ូមដំបូងដោយទម្ងន់នៅឆ្នាំ 1943 ។

ក្រដាសមួយដែលបានដាក់ស្នើសម្រាប់ការបោះពុម្ពនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិការពិនិត្យរាងកាយក្នុងខែមីនាឆ្នាំ 1941 បានពិពណ៌នាអំពីវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការទទួលបាននិងសិក្សាធាតុ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបោះពុម្ភឯកសារនេះត្រូវបានបញ្ឈប់បន្ទាប់ពីទទួលបានទិន្នន័យថាធាតុថ្មីអាចត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ក្នុងគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ។ ការបោះពុម្ភផ្សាយការងារនេះបានធ្វើឡើងមួយឆ្នាំបន្ទាប់ពីសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរសម្រាប់ហេតុផលសុវត្ថិភាព និងជាមួយនឹងការកែសម្រួលមួយចំនួន។

នៅក្នុង Third Reich អ្នកស្រាវជ្រាវអាតូមិចក៏មិននៅអសកម្មដែរ។ នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ Manfred von Arden វិធីសាស្រ្តត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីទទួលបានធាតុទី 94 ។ នៅខែសីហាឆ្នាំ 1941 រូបវិទូ Fritz Houttermans បានបញ្ចប់របាយការណ៍សម្ងាត់របស់គាត់ "នៅលើសំណួរនៃការដោះលែងប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ" ។ នៅក្នុងនោះគាត់បានចង្អុលបង្ហាញពីលទ្ធភាពទ្រឹស្តីសម្រាប់ការផលិតសារធាតុផ្ទុះថ្មីពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិនៅក្នុង "ឡចំហាយ" អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

ប្រភពដើមនៃឈ្មោះ

ដោយមានជំនួយពីផ្កាយរណបនេះ រូបភាពដំបូងនៃភពភ្លុយតូត្រូវបានទទួល។

នៅឆ្នាំ 1930 ភពថ្មីមួយត្រូវបានគេរកឃើញ អត្ថិភាពដែលត្រូវបាននិយាយជាយូរមកហើយដោយ Percival Lovell ដែលជាតារាវិទូ គណិតវិទូ និងជាអ្នកនិពន្ធអត្ថបទដ៏អស្ចារ្យអំពីជីវិតនៅលើភពអង្គារ។ ដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃការសង្កេតជាច្រើនឆ្នាំនៃចលនារបស់ Uranus និង Neptune គាត់បានសន្និដ្ឋានថានៅពីក្រោយភព Neptune នៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យត្រូវតែមានភពមួយទៀតដែលជាភពទីប្រាំបួនដែលស្ថិតនៅចម្ងាយសែសិបដងពីព្រះអាទិត្យជាងផែនដី។ ធាតុនៃគន្លងនៃភពថ្មីត្រូវបានគណនាដោយគាត់នៅឆ្នាំ 1915 ។ Pluto ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរូបថតដែលថតនៅថ្ងៃទី 21, 23 និង 29 ខែមករា ឆ្នាំ 1930 ដោយតារាវិទូ Clyde Tombaugh នៅ Lowell Observatory ក្នុង Flagstaff ។ ភពនេះត្រូវបានរកឃើញនៅថ្ងៃទី ១៨ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ១៩៣០។ ឈ្មោះរបស់ភពផែនដីត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយសិស្សសាលាអាយុ 11 ឆ្នាំមកពី Oxford, Venetia Burney ។ នៅក្នុងទេវកថាក្រិក ហាដេស គឺជាព្រះនៃពិភពលោកក្រោម។

ការ​លើក​ឡើង​ជា​លើក​ដំបូង​នៃ​ពាក្យ​ផ្លាតូនីញ៉ូម មាន​កាលបរិច្ឆេទ​ចាប់​ពី​ថ្ងៃ​ទី ២១ ខែ​មីនា ឆ្នាំ ១៩៤២។ ឈ្មោះនៃធាតុគីមីទី 94 ត្រូវបានស្នើឡើងដោយ Arthur Wahl និង Glenn Seaborg ។ នៅឆ្នាំ 1948 លោក Edwin Macmillan បានផ្តល់យោបល់ថា ធាតុគីមីទី 93 ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា ណុបទូញ៉ូម ដោយសារភពណិបទូន គឺជាភពទីមួយដែលលើសពីអ៊ុយរ៉ានុស។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នា ប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមភពទីពីរដែលហួសពីអ៊ុយរ៉ានុស គឺផ្លាតូ។ ការរកឃើញផ្លាតូនីញ៉ូមបានកើតឡើង ១០ ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការរកឃើញភពមនុស្សតឿ។

ដំបូង Seaborg បានស្នើឱ្យហៅធាតុថ្មីថា "ប្លាទីន" ប៉ុន្តែក្រោយមកបានសម្រេចចិត្តថាឈ្មោះ "ប្លាតូនីញ៉ូម" ​​ស្តាប់ទៅប្រសើរជាង។ ដើម្បីចាត់តាំងធាតុ គាត់បាននិយាយលេងសើចថា "ពូ" អក្សរពីរ - ការរចនានេះហាក់ដូចជាគាត់អាចទទួលយកបានបំផុតនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់។ Seaborg ក៏​បាន​ស្នើ​ឱ្យ​មាន​ឈ្មោះ​ផ្សេង​ទៀត​មួយ​ចំនួន​ទៀត​ផង​ដែរ ឧទាហរណ៍ ultimium, extermia ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែមានការយល់ខុសនៅពេលនោះថា ប្លាតូនីញ៉ូម នឹងក្លាយជាធាតុគីមីចុងក្រោយនៅលើតារាងតាមកាលកំណត់ ធាតុនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា "ប្លាតូនីញ៉ូម" ​​បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃភពចុងក្រោយនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។

ការសិក្សាដំបូង

បន្ទាប់ពីការស្រាវជ្រាវដំបូងជាច្រើនខែ គីមីវិទ្យានៃប្លាតូនីញ៉ូមបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានគេចាត់ទុកថាស្រដៀងទៅនឹងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមត្រូវបានបន្តនៅឯមន្ទីរពិសោធន៍លោហធាតុសម្ងាត់នៅសាកលវិទ្យាល័យឈីកាហ្គោ។ សូមអរគុណដល់ Cunningham និង Werner នៅថ្ងៃទី 18 ខែសីហា ឆ្នាំ 1942 មីក្រូក្រាមដំបូងនៃសមាសធាតុ plutonium សុទ្ធត្រូវបានញែកដាច់ពី 90 គីឡូក្រាមនៃ uranyl nitrate irradiated ជាមួយនឺត្រុងនៅក្នុង cyclotron ។ នៅថ្ងៃទី 10 ខែកញ្ញាឆ្នាំ 1942 - មួយខែក្រោយមកក្នុងអំឡុងពេលដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើនបរិមាណនៃសមាសធាតុ - ការថ្លឹងថ្លែងបានកើតឡើង។ សំណាកប្រវត្តិសាស្ត្រនេះមានទម្ងន់ 2.77 មីក្រូក្រាម និងមានសារធាតុ plutonium dioxide ។ បច្ចុប្បន្នត្រូវបានរក្សាទុកនៅ Lawrence Hall, Berkeley ។ នៅចុងឆ្នាំ 1942 អំបិល 500 មីក្រូក្រាមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ។ សម្រាប់ការសិក្សាលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីធាតុថ្មីនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក ក្រុមជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង៖

• ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលត្រូវបានគេសន្មត់ថាញែកសារធាតុ Plutonium សុទ្ធដោយវិធីសាស្ត្រគីមី។
• ក្រុមដែលបានសិក្សាពីឥរិយាបទនៃសារធាតុ plutonium នៅក្នុងដំណោះស្រាយ រួមទាំងការសិក្សាអំពីស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វា សក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដ និងប្រតិកម្ម kinetics ។
• ក្រុមដែលសិក្សាគីមីវិទ្យានៃការបង្កើតស្មុគស្មាញនៃអ៊ីយ៉ុង plutonium និងក្រុមផ្សេងទៀត។

ការស្រាវជ្រាវបានបង្ហាញថា ប្លាតូនីញ៉ូមអាចត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មចន្លោះពី 3 ទៅ 6 ហើយថារដ្ឋអុកស៊ីតកម្មទាបមានទំនោរមានស្ថេរភាពជាង នីទុយញ៉ូម។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះភាពស្រដៀងគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃ plutonium និង neptunium ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅឆ្នាំ 1942 លោក Stan Thomson សមាជិកនៃក្រុមរបស់ Glenn Seaborg បានរកឃើញថា tetravalent plutonium ត្រូវបានគេទទួលបានក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននៅពេលដាក់ក្នុងដំណោះស្រាយអាស៊ីតនៅក្នុងវត្តមាននៃ bismuth phosphate ។ បនា្ទាប់មក នេះនាំទៅដល់ការសិក្សា និងការអនុវត្តវិធីសាស្រ្ត ប៊ីស្មុត-ផូស្វាត សម្រាប់ការទាញយកសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូម។ នៅក្នុងខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 1943 បរិមាណមួយចំនួននៃសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូមហ្វ្លុយអូរីតត្រូវបានបំបែកចេញដើម្បីទទួលបានគំរូសុទ្ធនៃធាតុនៅក្នុងទម្រង់ជាម្សៅល្អពីរបីមីក្រូក្រាម។ ក្រោយមក គេទទួលបានសំណាកដែលអាចមើលឃើញដោយភ្នែកទទេ។

ស៊ីក្លូតុងដំបូងគេនៅសហភាពសូវៀត ប្រើសម្រាប់ផលិតសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូម។

នៅសហភាពសូវៀតការពិសោធន៍ដំបូងលើការទទួលបាន Pu ត្រូវបានចាប់ផ្តើមនៅឆ្នាំ 1943-1944 ។ ក្រោមការណែនាំរបស់អ្នកសិក្សា I.V. Kurchatov និង V. G. Khlopin ។ ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ការសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុ plutonium ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងសហភាពសូវៀត។ នៅដើមឆ្នាំ 1945 នៅឯ cyclotron ដំបូងគេនៅអឺរ៉ុបដែលត្រូវបានសាងសង់ក្នុងឆ្នាំ 1937 នៅវិទ្យាស្ថាន Radium គំរូដំបូងនៃ plutonium សូវៀតត្រូវបានទទួលដោយការ irradiation នឺត្រុងនៃ nuclei អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ នៅទីក្រុង Ozyorsk តាំងពីឆ្នាំ 1945 មក ការសាងសង់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរឧស្សាហកម្មដំបូងបង្អស់សម្រាប់ផលិតផ្លាតូនីញ៉ូម ដែលជាវត្ថុទីមួយរបស់សមាគមផលិតកម្ម Mayak ដែលត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅថ្ងៃទី 19 ខែមិថុនា ឆ្នាំ 1948 ។

ផលិតកម្មនៅក្នុងគម្រោង Manhattan

ទីតាំងសំខាន់បំផុតសម្រាប់គម្រោង Manhattan ។

គម្រោង Manhattan មានប្រភពចេញពីសំបុត្ររបស់ Einstein ទៅកាន់ Roosevelt ។ លិខិតនេះបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍របស់ប្រធានាធិបតីចំពោះការពិតដែលថាណាស៊ីអាល្លឺម៉ង់កំពុងធ្វើការស្រាវជ្រាវយ៉ាងសកម្ម ដែលជាលទ្ធផលដែលវាអាចទទួលបានគ្រាប់បែកបរមាណូក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ។ នៅខែសីហាឆ្នាំ 1939 លោក Leo Sillard បានសុំឱ្យមិត្តរបស់គាត់ឈ្មោះ Albert Einstein ចុះហត្ថលេខាលើលិខិតមួយ។ ជាលទ្ធផលនៃការឆ្លើយតបជាវិជ្ជមានរបស់ Franklin Roosevelt គម្រោង Manhattan ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក។

ក្នុងអំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 គោលដៅនៃគម្រោងគឺដើម្បីបង្កើតគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ។ សេចក្តីព្រាងកម្មវិធីបរមាណូ ដែលគម្រោង Manhattan ត្រូវបានបង្កើតឡើង ត្រូវបានអនុម័ត និងបង្កើតក្នុងពេលដំណាលគ្នាដោយក្រឹត្យរបស់ប្រធានាធិបតីសហរដ្ឋអាមេរិក នៅថ្ងៃទី 9 ខែតុលា ឆ្នាំ 1941 ។ គម្រោង Manhattan បានចាប់ផ្តើមសកម្មភាពរបស់ខ្លួននៅថ្ងៃទី 12 ខែសីហា ឆ្នាំ 1942។ គោលដៅសំខាន់ចំនួនបីរបស់វាគឺ៖

• ផលិតកម្ម Plutonium នៅ Hanford complex
• ការពង្រឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅ Oak Ridge រដ្ឋ Tennessee
• ស្រាវជ្រាវលើវិស័យអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រាប់បែកបរមាណូនៅមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Los Alamos

រូបថតអនុស្សាវរីយ៍របស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលបានចូលរួមក្នុង Chicago Woodpile-1 ។ ជួរមុខ, ទីពីរពីស្តាំ: Leo Sillard; ទីមួយពីឆ្វេង៖ Enrico Fermi ។

ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរដំបូងគេដែលផលិតបរិមាណដ៏ធំនៃធាតុបើប្រៀបធៀបទៅនឹងស៊ីក្លូតុងគឺ Chicago Woodpile-1 ។ វាបានចូលបម្រើនៅថ្ងៃទី 2 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 1942 អរគុណដល់ Enrico Fermi និង Leo Sillard; នៅ​ថ្ងៃ​នេះ ប្រតិកម្ម​សង្វាក់​នុយក្លេអ៊ែរ​ដែល​ទ្រទ្រង់​ខ្លួន​ឯង​លើក​ដំបូង​បាន​កើត​ឡើង។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតផ្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩។ រ៉េអាក់ទ័រ​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​សាងសង់​នៅ​ក្រោម​កន្លែង​ឈរ​ជើង​នៅ Stagg Field នៅ​សាកលវិទ្យាល័យ Chicago ។ វាមានលោហៈធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 6 តោន អុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 34 តោន និង "ឥដ្ឋខ្មៅ" 400 តោននៃក្រាហ្វិច។ រឿងតែមួយគត់ដែលអាចបញ្ឈប់ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរគឺកំណាត់ cadmium ដែលចាប់យកនឺត្រុងកម្ដៅបានយ៉ាងល្អ ហើយជាលទ្ធផលអាចការពារឧប្បត្តិហេតុដែលអាចកើតមាន។ ដោយសារតែកង្វះការការពារវិទ្យុសកម្មនិងភាពត្រជាក់ថាមពលធម្មតារបស់វាគឺត្រឹមតែ 0.5 ... 200 វ៉ាត់ប៉ុណ្ណោះ។

កម្មករនៅរ៉េអាក់ទ័រក្រាហ្វិច X-10 ។

រ៉េអាក់ទ័រទីពីរដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីផលិត plutonium-239 គឺ X-10 Graphite Reactor ។ វាត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅថ្ងៃទី 4 ខែវិច្ឆិកាឆ្នាំ 1943 នៅទីក្រុង Oak Ridge ដែលបច្ចុប្បន្នវាមានទីតាំងនៅលើទឹកដីនៃមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak Ridge ។ រ៉េអាក់ទ័រនេះគឺជាលើកទីពីរនៅក្នុងពិភពលោកបន្ទាប់ពីទីក្រុង Chicago Woodpile-1 និងជាម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រទីមួយដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងការបន្តនៃគម្រោង Manhattan ។ រ៉េអាក់ទ័រគឺជាជំហានដំបូងឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរដែលមានថាមពលខ្លាំងជាងនេះ ពោលគឺវាគឺជាការពិសោធន៍។ ចុងបញ្ចប់នៃការងាររបស់គាត់បានមកដល់នៅឆ្នាំ 1963; បើកជាសាធារណៈតាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ហើយជាម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរចំណាស់ជាងគេបំផុតមួយនៅក្នុងពិភពលោក។

នៅថ្ងៃទី 5 ខែមេសា ឆ្នាំ 1944 Emilio Segre បានទទួលសំណាកដំបូងនៃសារធាតុប្លាតូនីញ៉ូមដែលផលិតនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ X-10 ។ ក្នុងរយៈពេល 10 ថ្ងៃគាត់បានរកឃើញថាកំហាប់នៃ plutonium-240 នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រគឺខ្ពស់ណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹង cyclotrons ។ អ៊ីសូតូបនេះមានសមត្ថភាពខ្ពស់ក្នុងការបំបែកដោយឯកឯង ដែលជាលទ្ធផលដែលផ្ទៃខាងក្រោយទូទៅនៃការវិទ្យុសកម្មនឺត្រុងកើនឡើង។ ផ្អែកលើមូលដ្ឋាននេះ វាត្រូវបានគេសន្និដ្ឋានថា ការប្រើប្រាស់ផ្លាតូនីញ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៅក្នុងគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរប្រភេទកាណុង ជាពិសេសនៅក្នុងគ្រាប់បែក Khudoy អាចនាំឱ្យមានការបំផ្ទុះមុនអាយុ។ ដោយសារតែបច្ចេកវិទ្យានៃការអភិវឌ្ឍន៍គ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរមានភាពប្រសើរឡើងកាន់តែច្រើន វាត្រូវបានគេរកឃើញថាសម្រាប់ការសាកនុយក្លេអ៊ែរ វាជាការល្អបំផុតក្នុងការប្រើប្រាស់សារធាតុនុយក្លេអ៊ែរក្នុងទម្រង់ជាស្វ៊ែរ។

ការសាងសង់រ៉េអាក់ទ័រ B ដែលជារ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអែរដំបូងគេដែលមានសមត្ថភាពផលិតផ្លាតូនីញ៉ូមនៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្ម។

ម៉ាស៊ីន​រ៉េអាក់ទ័រ​នុយក្លេអ៊ែរ​ផលិត​ Pu ពាណិជ្ជកម្ម​ដំបូង​គេ​គឺ​ Reactor B ដែល​មាន​ទីតាំង​នៅ​សហរដ្ឋ​អាមេរិក។ ការសាងសង់បានចាប់ផ្តើមនៅខែមិថុនា ឆ្នាំ 1943 ហើយបានបញ្ចប់នៅខែកញ្ញា ឆ្នាំ 1944 ។ ថាមពលរបស់រ៉េអាក់ទ័រមាន 250 MW ។ ជា​លើក​ដំបូង ទឹក​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ជា​សារធាតុ​ត្រជាក់​ក្នុង​ម៉ាស៊ីន​រ៉េអាក់ទ័រ​នេះ។ រ៉េអាក់ទ័រ B ផលិតសារធាតុផ្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩ ដែលត្រូវបានប្រើជាលើកដំបូងនៅក្នុងការធ្វើតេស្ត Trinity ។ វត្ថុធាតុនុយក្លេអ៊ែរដែលទទួលបានពីម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនេះត្រូវបានគេប្រើប្រាស់នៅក្នុងគ្រាប់បែកដែលបានទម្លាក់លើណាហ្គាសាគីនៅថ្ងៃទី 9 ខែសីហា ឆ្នាំ 1945 ។ រ៉េអាក់ទ័រដែលបានសាងសង់ត្រូវបានបិទនៅក្នុងខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 1968 ហើយមានទីតាំងនៅតំបន់វាលខ្សាច់នៃរដ្ឋវ៉ាស៊ីនតោន ជិតទីក្រុងរីចឡិន។

ស្មុគ្រស្មាញ Hanford ។ រ៉េអាក់ទ័រ B, D, F ជាដើម មានទីតាំងនៅតាមដងទន្លេនៅផ្នែកខាងលើនៃគ្រោងការណ៍។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃគម្រោង Manhattan តំបន់ជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅ Hanford complex សម្រាប់ទទួល ការផ្ទុក ដំណើរការ និងការប្រើប្រាស់សម្ភារនុយក្លេអ៊ែរ។ កន្លែងបញ្ចុះសពទាំងនេះមានផ្ទុកអ៊ីសូតូប plutonium ប្រហែល 205 គីឡូក្រាម។ តំបន់ជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីរក្សាទុកម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរចំនួនប្រាំបួនដែលផលិតធាតុគីមី អគារបន្ថែមជាច្រើនដែលបំពុលបរិស្ថាន។ តំបន់ផ្សេងទៀតនៃតំបន់ទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងគោលបំណងបំបែក plutonium និង uranium ពីភាពមិនបរិសុទ្ធដោយមធ្យោបាយគីមី។ បន្ទាប់ពីការបិទស្មុគ្រស្មាញនេះ ផ្លាតូនីញ៉ូមជាង 20 តោនក្នុងទម្រង់សុវត្ថិភាពត្រូវបានបោះចោល។

នៅឆ្នាំ 2004 ជាលទ្ធផលនៃការជីកកកាយ ការបញ្ចុះសពត្រូវបានគេរកឃើញនៅលើទឹកដីនៃអគារ Hanford ។ ក្នុង​ចំណោម​ពួកគេ​ត្រូវ​បាន​គេ​រក​ឃើញ​អាវុធ​កម្រិត​ប្លាតូនីញ៉ូម ដែល​ស្ថិត​នៅ​ក្នុង​កប៉ាល់​កញ្ចក់។ សំណាក​អាវុធ​កម្រិត​ផ្លាតូនីញ៉ូម​នេះ​បាន​បង្ហាញ​ថា​មាន​អាយុ​វែង​បំផុត​ហើយ​ត្រូវ​បាន​ពិនិត្យ​ដោយ​មន្ទីរពិសោធន៍​ជាតិ​ប៉ាស៊ីហ្វិក។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថាគំរូនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើរ៉េអាក់ទ័រក្រាហ្វិច X-10 ក្នុងឆ្នាំ 1944 ។

អ្នកចូលរួមម្នាក់ក្នុងគម្រោងនេះត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងការផ្ទេរសម្ងាត់នៃគំនូរលើគោលការណ៍នៃការសាងសង់គ្រាប់បែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងប្លាតូនីញ៉ូម ក៏ដូចជាគំរូនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ និងប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩។

ព្រះត្រីឯក និងបុរសធាត់

ការសាកល្បងនុយក្លេអ៊ែរលើកទីមួយ ហៅថា Trinity នៅថ្ងៃទី 16 ខែកក្កដា ឆ្នាំ 1945 នៅជិត Alamogordo រដ្ឋ New Mexico បានប្រើប្រាស់សារធាតុ Plutonium ជាបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរ។ The Thing បានប្រើកញ្ចក់ធម្មតាដើម្បីបង្រួមផ្លាតូនីញ៉ូមទៅជាម៉ាស់ដ៏សំខាន់។ ឧបករណ៍​នេះ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដើម្បី​សាកល្បង​គ្រាប់បែក​នុយក្លេអ៊ែរ​ប្រភេទ​ថ្មី "Fat Man" ដែល​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ​ប្លាតូនីញ៉ូម។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ នឺត្រុងចាប់ផ្តើមហូរចេញពី Hedgehog សម្រាប់ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ ឧបករណ៍នេះត្រូវបានផលិតចេញពីប៉ូឡូញ៉ូមនិងបេរីលីយ៉ូម; ប្រភពនេះត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងជំនាន់ដំបូងនៃគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក សមាសភាពនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាជាប្រភពតែមួយគត់នៃនឺត្រុង។ សមាសភាពទាំងអស់នេះបានធ្វើឱ្យវាអាចសម្រេចបាននូវការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរដ៏មានឥទ្ធិពល។ ម៉ាស់សរុបនៃគ្រាប់បែកដែលប្រើក្នុងការធ្វើតេស្តនុយក្លេអ៊ែរ Trinity គឺ 6 តោន ទោះបីជាស្នូលគ្រាប់បែកមានផ្ទុកសារធាតុ Plutonium ត្រឹមតែ 6.2 គីឡូក្រាមក៏ដោយ ហើយរយៈកម្ពស់ប៉ាន់ស្មានសម្រាប់ការផ្ទុះនៅលើទីក្រុងគឺ 225-500 ម៉ែត្រ។ ប្រហែល 20% នៃសារធាតុ plutonium ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់។ នៅក្នុងគ្រាប់បែកនេះគឺ 20,000 តោនស្មើនឹង TNT ។

គ្រាប់បែក Fat Man ត្រូវបានទម្លាក់នៅណាហ្គាសាគីនៅថ្ងៃទី 9 ខែសីហា ឆ្នាំ 1945។ ជាលទ្ធផលនៃការផ្ទុះនេះ មនុស្ស 70 ពាន់នាក់ត្រូវបានសម្លាប់ភ្លាមៗ និង 100 ពាន់នាក់ផ្សេងទៀតបានរងរបួស។ វាមានយន្តការស្រដៀងគ្នានេះ៖ ស្នូលធ្វើពីផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានដាក់ក្នុងរាងស្វ៊ែរ។ សំបកអាលុយមីញ៉ូម ដែលត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយសារធាតុផ្ទុះគីមី។ កំឡុងពេលបំផ្ទុះសែល បន្ទុកប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានបង្ហាប់ពីគ្រប់ទិសទី ហើយដង់ស៊ីតេរបស់វាលើសពីកម្រិតសំខាន់ បន្ទាប់ពីនោះប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរបានចាប់ផ្តើម។ Malysh ដែលបានទម្លាក់លើទីក្រុង Hiroshima កាលពីបីថ្ងៃមុន បានប្រើប្រាស់សារធាតុ uranium-235 ប៉ុន្តែមិនមែន plutonium នោះទេ។ ប្រទេសជប៉ុនបានចុះហត្ថលេខាលើកិច្ចព្រមព្រៀងចុះចាញ់នៅថ្ងៃទី 15 ខែសីហា។ បន្ទាប់​ពី​ករណី​ទាំង​នេះ សារ​មួយ​ត្រូវ​បាន​គេ​ចុះ​ផ្សាយ​ក្នុង​ប្រព័ន្ធ​ផ្សព្វផ្សាយ​អំពី​ការ​ប្រើ​ប្រាស់​ធាតុ​វិទ្យុសកម្ម​គីមី​ថ្មី​មួយ​គឺ​ផ្លាតូនីញ៉ូម។

សង្គ្រាមត្រជាក់

បរិមាណដ៏ច្រើននៃសារធាតុ plutonium ត្រូវបានផលិតក្នុងកំឡុងសង្គ្រាមត្រជាក់ដោយសហរដ្ឋអាមេរិក និងសហភាពសូវៀត។ រ៉េអាក់ទ័ររបស់សហរដ្ឋអាមេរិកនៅឯតំបន់ Savannah River Site និង Hanford ផលិតបាន 103 តោននៃ plutonium ក្នុងអំឡុងពេលសង្រ្គាមខណៈពេលដែលសហភាពសូវៀតផលិតបាន 170 តោននៃ plutonium កម្រិតអាវុធ។ សព្វថ្ងៃនេះ ប្លាតូនីញ៉ូមប្រហែល 20 តោនត្រូវបានផលិតនៅក្នុងថាមពលនុយក្លេអ៊ែរដែលជាផលិតផលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ សម្រាប់រាល់ 1,000 តោននៃ plutonium នៅក្នុងការផ្ទុកមាន 200 តោននៃ plutonium បានរកឃើញពី reactors នុយក្លេអ៊ែរ។ សម្រាប់ឆ្នាំ 2007 SIIM បានប៉ាន់ប្រមាណថា ប្លាតូនីញ៉ូមរបស់ពិភពលោកមានចំនួន 500 តោន ដែលបែងចែកប្រហាក់ប្រហែលគ្នាទៅនឹងតម្រូវការអាវុធ និងថាមពល។

ប្លង់ដែលបានស្នើឡើងនៃផ្លូវរូងក្រោមដីស្តុកកាកសំណល់នុយក្លេអ៊ែរនៅឃ្លាំងភ្នំ Yucca ។

ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការបញ្ចប់នៃសង្គ្រាមត្រជាក់ ការស្តុកទុកនុយក្លេអ៊ែរទាំងអស់បានក្លាយជាបញ្ហារីកសាយភាយ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅសហរដ្ឋអាមេរិក ប្លុកពីរតោនត្រូវបានផ្សំចេញពីសារធាតុ plutonium ដែលចម្រាញ់ចេញពីអាវុធនុយក្លេអែរ ដែលក្នុងនោះធាតុមាននៅក្នុងទម្រង់នៃ plutonium oxide អសកម្ម។ ប្លុកទាំងនេះត្រូវបាន glazed ជាមួយកញ្ចក់ borosilicate ជាមួយនឹង admixture នៃ zirconium និង gadolinium ។ បន្ទាប់មក​ប្លុក​ទាំងនេះ​ត្រូវបាន​ស្រោប​ដោយ​ដែក​អ៊ីណុក ហើយ​កប់​ក្នុង​ដី​ជម្រៅ ៤ គីឡូម៉ែត្រ​។ អាជ្ញាធរក្នុងតំបន់ និងរដ្ឋរបស់សហរដ្ឋអាមេរិក មិនអនុញ្ញាតឱ្យរក្សាទុកកាកសំណល់នុយក្លេអ៊ែរនៅលើភ្នំ Yucca ឡើយ។ នៅខែមីនា ឆ្នាំ 2010 អាជ្ញាធរអាមេរិកបានសម្រេចចិត្តដកហូតអាជ្ញាប័ណ្ណសម្រាប់សិទ្ធិរក្សាទុកកាកសំណល់នុយក្លេអ៊ែរ។ លោក បារ៉ាក់ អូបាម៉ា បានស្នើឱ្យពិនិត្យឡើងវិញនូវគោលនយោបាយនៃការស្តុកទុកកាកសំណល់ និងផ្តល់អនុសាសន៍សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពថ្មីសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងប្រេងឥន្ធនៈដែលបានចំណាយ និងកាកសំណល់។

ការពិសោធន៍វេជ្ជសាស្រ្ត

ពេញមួយសង្រ្គាមលោកលើកទី២ និងក្រោយវា អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានធ្វើការពិសោធន៍លើសត្វ និងមនុស្ស ដោយចាក់ថ្នាំផ្លាតូនីញ៉ូមតាមសរសៃឈាម។ ការសិក្សាលើសត្វបានបង្ហាញថា ពីរបីមីលីក្រាមនៃសារធាតុផ្លាតូនីញ៉ូមក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃជាលិកា គឺជាកម្រិតដ៍សាហាវ។ កម្រិតថ្នាំ "ស្តង់ដារ" គឺ 5 មីក្រូក្រាមនៃប្លាតូនីញ៉ូម ហើយនៅឆ្នាំ 1945 តួលេខនេះត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម 1 មីក្រូក្រាម ដោយសារតែសារធាតុភ្លុយតូញ៉ូមមានទំនោរប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងឆ្អឹង ហើយដូច្នេះវាមានគ្រោះថ្នាក់ជាងរ៉ាដ្យូម។

ការធ្វើតេស្ត Plutonium របស់មនុស្សចំនួន 18 ត្រូវបានអនុវត្តដោយគ្មានការយល់ព្រមជាមុន ដើម្បីរកឱ្យឃើញនូវកន្លែងដែលនិងរបៀបដែលផ្លាតូនីញ៉ូមប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស និងដើម្បីបង្កើតស្តង់ដារសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងដោយសុវត្ថិភាពរបស់វា។ កន្លែងដំបូងដែលការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្តជាផ្នែកមួយនៃគម្រោង Manhattan គឺ: Hanford, Berkeley, Los Alamos, Chicago, Oak Ridge, Rochester ។