புளூட்டோனியம் ஐசோடோப்பு 238 பு முதன்முதலில் பிப்ரவரி 23, 1941 இல் ஜி. சீபோர்க் தலைமையிலான அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் குழுவால் யுரேனியம் கருக்களை டியூட்டரான்களுடன் கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் செயற்கையாக பெறப்பட்டது. அப்போதுதான் புளூட்டோனியம் இயற்கையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது: 239 பு பொதுவாக யுரேனியத்தின் கதிரியக்க மாற்றத்தின் விளைவாக யுரேனியம் தாதுக்களில் மிகக் குறைவான அளவில் காணப்படுகிறது. புளூட்டோனியம் எடைக்கு கிடைக்கக்கூடிய அளவுகளில் பெறப்பட்ட முதல் செயற்கை உறுப்பு ஆகும் (1942) மற்றும் அதன் உற்பத்தி தொழில்துறை அளவில் தொடங்கியது.
தனிமத்தின் பெயர் வானியல் கருப்பொருளைத் தொடர்கிறது: இது யுரேனஸுக்குப் பிறகு இரண்டாவது கிரகமான புளூட்டோவின் பெயரால் பெயரிடப்பட்டது.
இயற்கையில் இருப்பது, பெறுதல்:
யுரேனியம் தாதுக்களில், யுரேனியம் கருக்களால் நியூட்ரான்கள் (உதாரணமாக, காஸ்மிக் கதிர்வீச்சிலிருந்து நியூட்ரான்கள்) கைப்பற்றப்பட்டதன் விளைவாக, நெப்டியூனியம் (239 Np) உருவாகிறது. பி- இதன் சிதைவு இயற்கையான புளூட்டோனியம்-239 ஆகும். இருப்பினும், புளூட்டோனியம் மிக நுண்ணிய அளவுகளில் உருவாகிறது (10 12 பாகங்களுக்கு 0.4-15 பாகங்கள் Pu) யுரேனியம் தாதுக்களில் இருந்து பிரித்தெடுப்பது கேள்விக்குறியாக இல்லை.
புளூட்டோனியம் அணு உலைகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. சக்திவாய்ந்த நியூட்ரான் நீரோடைகளில், யுரேனியம் தாதுக்களைப் போலவே அதே எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, ஆனால் அணு உலையில் புளூட்டோனியம் உருவாகும் மற்றும் குவியும் விகிதம் மிக அதிகமாக உள்ளது - ஒரு பில்லியன் பில்லியன் மடங்கு. பாலாஸ்ட் யுரேனியம்-238 ஐ ஆற்றல் தர புளூட்டோனியம்-239 ஆக மாற்றும் எதிர்வினைக்கு, உகந்த (ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடியதுக்குள்) நிலைமைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.
புளூட்டோனியம்-244 அணு உலையிலும் குவிந்தது. உறுப்பு எண் 95 ஐசோடோப்பு - americium, 243 Am ஒரு நியூட்ரானை கைப்பற்றி அமெரிசியம்-244 ஆக மாறியது; americium-244 க்யூரியமாக மாற்றப்பட்டது, ஆனால் 10 ஆயிரம் வழக்குகளில் ஒன்றில் புளூட்டோனியம்-244 ஆக மாற்றம் ஏற்பட்டது. ஒரு கிராமில் சில மில்லியன்கள் மட்டுமே எடையுள்ள புளூட்டோனியம்-244 தயாரிப்பானது அமெரிசியம் மற்றும் க்யூரியம் ஆகியவற்றின் கலவையிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டது. ஆனால் இந்த சுவாரஸ்யமான ஐசோடோப்பின் அரை ஆயுளை தீர்மானிக்க அவை போதுமானவை - 75 மில்லியன் ஆண்டுகள். பின்னர் அது சுத்திகரிக்கப்பட்டு 82.8 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு சமமாக மாறியது. 1971 ஆம் ஆண்டில், இந்த ஐசோடோப்பின் தடயங்கள் அரிய பூமி கனிமமான பாஸ்னாசைட்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. 244 Pu என்பது டிரான்ஸ்யூரேனியம் தனிமங்களின் அனைத்து ஐசோடோப்புகளிலும் மிக நீண்ட காலம் வாழ்கிறது.
இயற்பியல் பண்புகள்:
வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம், 6 அலோட்ரோபிக் மாற்றங்களைக் கொண்டுள்ளது. உருகுநிலை 637°C, கொதிநிலை - 3235°C. அடர்த்தி: 19.82 g/cm3.
இரசாயன பண்புகள்:
புளூட்டோனியம் ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து ஆக்சைடை(IV) உருவாக்கும் திறன் கொண்டது, இது முதல் ஏழு ஆக்டினைடுகளைப் போலவே பலவீனமான அடிப்படைத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.
Pu + O 2 = PuO 2
நீர்த்த சல்பூரிக், ஹைட்ரோகுளோரிக், பெர்குளோரிக் அமிலங்களுடன் வினைபுரிகிறது.
Pu + 2HCl(p) = PuCl 2 + H 2 ; Pu + 2H 2 SO 4 = Pu(SO 4) 2 + 2H 2
நைட்ரிக் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. புளூட்டோனியத்தின் வேலன்சி மூன்று முதல் ஏழு வரை மாறுபடும். வேதியியல் ரீதியாக, மிகவும் நிலையான (அதனால் மிகவும் பொதுவான மற்றும் மிகவும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட) கலவைகள் டெட்ராவலன்ட் புளூட்டோனியம் ஆகும். யுரேனியம், நெப்டியூனியம் மற்றும் புளூட்டோனியம் போன்ற வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட ஆக்டினைடுகளைப் பிரிப்பது அவற்றின் டெட்ரா மற்றும் ஹெக்ஸாவலன்ட் சேர்மங்களின் பண்புகளில் உள்ள வேறுபாட்டின் அடிப்படையில் இருக்கலாம்.
மிக முக்கியமான இணைப்புகள்:
புளூட்டோனியம்(IV) ஆக்சைடு, PuO 2 , பலவீனமான அடிப்படைத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.
...
...
விண்ணப்பம்:
புளூட்டோனியம் அணு ஆயுத உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது ("ஆயுதங்கள்-தர புளூட்டோனியம்" என்று அழைக்கப்படும்). முதல் புளூட்டோனியம் அடிப்படையிலான அணுசக்தி சாதனம் ஜூலை 16, 1945 அன்று அலமோகோர்டோ சோதனை தளத்தில் (டிரினிட்டி என்ற குறியீட்டு பெயர்) சோதனையிடப்பட்டது.
இது சிவில் மற்றும் ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக அணு உலைகளுக்கு அணு எரிபொருளாக (சோதனை ரீதியாக) பயன்படுத்தப்படுகிறது.
புளூட்டோனியம்-242 அணு உலைகளில் அதிக டிரான்ஸ்யூரேனியம் தனிமங்களை ஒப்பீட்டளவில் விரைவாகக் குவிப்பதற்கான "மூலப்பொருளாக" முக்கியமானது. புளூட்டோனியம்-239 ஒரு வழக்கமான அணுஉலையில் கதிரியக்கப்படுத்தப்பட்டால், மைக்ரோகிராம் அளவுகளை குவிக்க சுமார் 20 ஆண்டுகள் ஆகும், எடுத்துக்காட்டாக, கிராம் புளூட்டோனியத்திலிருந்து கலிபோர்னியா-251. புளூட்டோனியம்-242 வெப்ப நியூட்ரான்களால் பிளவுபடுவதில்லை, மேலும் அதிக அளவுகளில் கூட அது தீவிர நியூட்ரான் ஃப்ளக்ஸ்களில் கதிர்வீச்சு செய்யப்படலாம். எனவே, உலைகளில், கலிஃபோர்னியம் முதல் ஐன்ஸ்டீனியம் வரையிலான அனைத்து தனிமங்களும் இந்த ஐசோடோப்பில் இருந்து "உருவாக்கப்பட்டு" எடை அளவுகளில் குவிக்கப்படுகின்றன.
கோவலென்கோ ஓ.ஏ.
HF Tyumen மாநில பல்கலைக்கழகம்
ஆதாரங்கள்:
"தீங்கு விளைவிக்கும் இரசாயனங்கள்: கதிரியக்க பொருட்கள்" டைரக்டரி எல். 1990 பக்
ரபினோவிச் V.A., கவின் Z.Ya. "ஒரு சிறிய இரசாயன குறிப்பு புத்தகம்" எல்.: வேதியியல், 1977 பக் 90, 306-307.
ஐ.என். பெக்மேன். புளூட்டோனியம். (பாடநூல், 2009)
கதை
1940 ஆம் ஆண்டில் க்ளென் சீபோர்க், எட்வின் மெக்மில்லன், கென்னடி மற்றும் ஆர்தர் வால் ஆகியோரால் 1940 இல் பெர்க்லியில் (அமெரிக்கா) யுரேனியம் இலக்கை ஒரு சைக்ளோட்ரானில் துரிதப்படுத்திய டியூட்டரான்கள் கொண்ட குண்டுவீச்சின் போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
பெயரின் தோற்றம்
முன்னர் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட வேதியியல் உறுப்பு நெப்டியூனியம் என்று அழைக்கப்பட்டதால், புளூட்டோ கிரகத்தின் பெயரால் புளூட்டோனியம் பெயரிடப்பட்டது.
ரசீது
புளூட்டோனியம் அணு உலைகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
இயற்கை யுரேனியத்தின் பெரும்பகுதியை உருவாக்கும் ஐசோடோப்பு 238 U, பிளவுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது அல்ல. அணு உலைகளுக்கு, யுரேனியம் சிறிது செறிவூட்டப்பட்டுள்ளது, ஆனால் அணு எரிபொருளில் 235 U இன் பங்கு சிறியதாகவே உள்ளது (தோராயமாக 5%). எரிபொருள் தண்டுகளில் முக்கிய பகுதி 238 U ஆகும். அணு உலையின் செயல்பாட்டின் போது, 238 U அணுக்கருவின் ஒரு பகுதி நியூட்ரான்களைப் பிடித்து 239 Pu ஆக மாற்றுகிறது, பின்னர் அவை தனிமைப்படுத்தப்படலாம்.
புளூட்டோனியம் (யுரேனியம், தோரியம், நெப்டியூனியம் போன்றவை) வேதியியல் பண்புகளில் மிகவும் ஒத்த ஆக்டினைடுகளுக்கு சொந்தமானது என்பதால், அணுசக்தி எதிர்வினைகளின் தயாரிப்புகளில் புளூட்டோனியத்தை தனிமைப்படுத்துவது மிகவும் கடினம். சிதைவு தயாரிப்புகளில் அரிய பூமி கூறுகள் இருப்பதால், அவற்றின் வேதியியல் பண்புகள் புளூட்டோனியத்தைப் போலவே இருப்பதால் பணி சிக்கலானது. பாரம்பரிய கதிரியக்க வேதியியல் முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - மழைப்பொழிவு, பிரித்தெடுத்தல், அயனி பரிமாற்றம் போன்றவை. இந்த பல-நிலை தொழில்நுட்பத்தின் இறுதி தயாரிப்பு புளூட்டோனியம் ஆக்சைடுகள் PuO 2 அல்லது புளோரைடுகள் (PuF 3, PuF 4) ஆகும்.
மெட்டாலோதெர்மி முறையைப் பயன்படுத்தி புளூட்டோனியம் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது (வெற்றிடத்தில் உள்ள ஆக்சைடுகள் மற்றும் உப்புகளில் இருந்து செயல்படும் உலோகங்களைக் குறைத்தல்):
PuF 4 +2 Ba = 2BaF 2 + Pu
ஐசோடோப்புகள்
புளூட்டோனியத்தின் ஒரு டசனுக்கும் மேற்பட்ட ஐசோடோப்புகள் அறியப்படுகின்றன, அவை அனைத்தும் கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டவை.
மிக முக்கியமான ஐசோடோப்பு 239 பு,அணு பிளவு மற்றும் அணு சங்கிலி எதிர்வினைகள் திறன் கொண்டது. அணு ஆயுதங்களில் பயன்படுத்த ஏற்ற ஐசோடோப்பு இதுதான். இது யுரேனியம்-235 ஐ விட சிறந்த நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் மற்றும் சிதறல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒரு பிளவுக்கு நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (சுமார் 3 மற்றும் 2.3) மற்றும், அதன்படி, குறைந்த முக்கியமான நிறை. இதன் அரை ஆயுள் சுமார் 24 ஆயிரம் ஆண்டுகள். புளூட்டோனியத்தின் மற்ற ஐசோடோப்புகள் முதன்மை (ஆயுதம்) பயன்பாட்டிற்கான அவற்றின் தீங்கு விளைவிக்கும் பார்வையில் இருந்து முதன்மையாகக் கருதப்படுகின்றன.
ஐசோடோப்பு 238 புசக்திவாய்ந்த ஆல்பா கதிரியக்கத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக, குறிப்பிடத்தக்க வெப்ப உற்பத்தி (567 W / kg). இது அணு ஆயுதங்களில் பயன்படுத்துவதில் சிக்கல் உள்ளது, ஆனால் அணு மின்கலங்களில் பயன்பாடுகள் உள்ளன. செவ்வாய் கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதைக்கு அப்பால் பறந்த அனைத்து விண்கலங்களும் 238 Pu ஐப் பயன்படுத்தி கதிரியக்க ஐசோடோப்பு உலைகளைக் கொண்டுள்ளன. உலை புளூட்டோனியத்தில், இந்த ஐசோடோப்பின் விகிதம் மிகவும் சிறியது.
ஐசோடோப்பு 240 புஆயுத தர புளூட்டோனியத்தின் முக்கிய மாசுபாடு ஆகும். இது தன்னிச்சையான சிதைவின் அதிக விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உயர் நியூட்ரான் பின்னணியை உருவாக்குகிறது, இது அணுசக்தி கட்டணங்களின் வெடிப்பை கணிசமாக சிக்கலாக்குகிறது. ஆயுதங்களில் அதன் பங்கு 7% ஐ விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது என்று நம்பப்படுகிறது.
241 புகுறைந்த நியூட்ரான் பின்னணி மற்றும் மிதமான வெப்ப உமிழ்வைக் கொண்டுள்ளது. அதன் பங்கு 1% க்கும் சற்று குறைவாக உள்ளது மற்றும் ஆயுத தர புளூட்டோனியத்தின் பண்புகளை பாதிக்காது. இருப்பினும், அதன் அரை-வாழ்க்கையுடன், 1914 americium-241 ஆக மாறுகிறது, இது அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, இது கட்டணங்களை அதிக வெப்பமாக்குவதில் சிக்கலை உருவாக்குகிறது.
242 புநியூட்ரான் பிடிப்பு எதிர்வினைக்கான மிகச் சிறிய குறுக்குவெட்டைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அணு உலைகளில் கூடுகிறது, இருப்பினும் மிகச் சிறிய அளவுகளில் (0.1% க்கும் குறைவாக). இது ஆயுத தர புளூட்டோனியத்தின் பண்புகளை பாதிக்காது. டிரான்ஸ்ப்ளூட்டோனியம் தனிமங்களின் தொகுப்பில் மேலும் அணுக்கரு எதிர்வினைகளுக்கு இது முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது: வெப்ப நியூட்ரான்கள் அணுக்கரு பிளவை ஏற்படுத்தாது, எனவே இந்த ஐசோடோப்பின் எந்த அளவும் சக்திவாய்ந்த நியூட்ரான் ஃப்ளக்ஸ் மூலம் கதிர்வீச்சு செய்யப்படலாம்.
புளூட்டோனியத்தின் மற்ற ஐசோடோப்புகள் மிகவும் அரிதானவை மற்றும் அணு ஆயுதங்களை தயாரிப்பதில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது. கனமான ஐசோடோப்புகள் மிகச் சிறிய அளவில் உருவாகின்றன, குறுகிய ஆயுட்காலம் (சில நாட்கள் அல்லது மணிநேரங்களுக்கு குறைவாக) மற்றும் பீட்டா சிதைவு மூலம், அமெரிசியத்தின் தொடர்புடைய ஐசோடோப்புகளாக மாற்றப்படுகின்றன. அவற்றில் தனித்து நிற்கிறது 244 பு- அதன் அரை ஆயுள் சுமார் 82 மில்லியன் ஆண்டுகள். இது அனைத்து டிரான்ஸ்யூரேனியம் தனிமங்களிலும் மிகவும் ஐசோடோப்பு ஆகும்.
விண்ணப்பம்
1995 ஆம் ஆண்டின் இறுதியில், உலகம் சுமார் 1,270 டன் புளூட்டோனியத்தை உற்பத்தி செய்தது, அதில் 257 டன் இராணுவ பயன்பாட்டிற்காக இருந்தது, இதற்கு 239 பு ஐசோடோப்பு மட்டுமே பொருத்தமானது. அணு உலைகளில் எரிபொருளாக 239 Pu ஐப் பயன்படுத்த முடியும், ஆனால் இது பொருளாதார அடிப்படையில் யுரேனியத்தை விட தாழ்வானது. புளூட்டோனியத்தைப் பிரித்தெடுப்பதற்காக அணு எரிபொருளை மறுசெயலாக்குவதற்கான செலவு குறைந்த செறிவூட்டப்பட்ட (~5% 235 U) யுரேனியத்தின் விலையை விட அதிகம். புளூட்டோனியத்தின் ஆற்றல் பயன்பாட்டுக்கான திட்டத்தை ஜப்பான் மட்டுமே கொண்டுள்ளது.
அலோட்ரோபிக் மாற்றங்கள்
திடமான வடிவத்தில், புளூட்டோனியம் ஏழு அலோட்ரோபிக் மாற்றங்களைக் கொண்டுள்ளது (இருப்பினும், கட்டங்கள் ? மற்றும் ? 1 சில நேரங்களில் ஒன்றிணைக்கப்பட்டு ஒரு கட்டமாகக் கருதப்படுகிறது). அறை வெப்பநிலையில், புளூட்டோனியம் எனப்படும் ஒரு படிக அமைப்பு ?-கட்டம்.அணுக்கள் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன (உலோகப் பிணைப்புக்குப் பதிலாக), எனவே இயற்பியல் பண்புகள் உலோகங்களை விட கனிமங்களுடன் நெருக்கமாக உள்ளன. இது ஒரு கடினமான, உடையக்கூடிய பொருள், இது சில திசைகளில் உடைகிறது. இது அனைத்து உலோகங்களுக்கிடையில் குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன், குறைந்த மின் கடத்துத்திறன், மாங்கனீசு தவிர. வழக்கமான உலோக தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி ?-கட்டத்தை செயலாக்க முடியாது.
வெப்பநிலை மாறும்போது, புளூட்டோனியம் மறுசீரமைப்புக்கு உட்படுகிறது மற்றும் மிகவும் வலுவான மாற்றங்களை அனுபவிக்கிறது. கட்டங்களுக்கிடையேயான சில மாறுதல்கள் ஒலியளவில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களுடன் இருக்கும். இந்த இரண்டு கட்டங்களில் (? மற்றும்?1) புளூட்டோனியம் ஒரு தனித்துவமான பண்பு - விரிவாக்கத்தின் எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகம், அதாவது. இது அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் சுருங்குகிறது.
காமா மற்றும் டெல்டா கட்டங்களில், புளூட்டோனியம் உலோகங்களின் வழக்கமான பண்புகளை, குறிப்பாக நெகிழ்வுத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், டெல்டா கட்டத்தில், புளூட்டோனியம் உறுதியற்ற தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது. லேசான அழுத்தத்தின் கீழ், அது அடர்த்தியான (25%) ஆல்பா கட்டத்தில் குடியேற முயற்சிக்கிறது. இந்த சொத்து அணு ஆயுதங்களை வெடிக்கும் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
தூய புளூட்டோனியத்தில் 1 கிலோபாருக்கு மேல் அழுத்தத்தில், டெல்டா கட்டம் இல்லை. 30 கிலோபார்களுக்கு மேல் அழுத்தத்தில், ஆல்பா மற்றும் பீட்டா கட்டங்கள் மட்டுமே இருக்கும்.
புளூட்டோனியம் உலோகம்
புளூட்டோனியத்தை டெல்டா கட்டத்தில் சாதாரண அழுத்தம் மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் பல மோல் சதவீத செறிவில் காலியம், அலுமினியம், சீரியம், இண்டியம் போன்ற முப்பெரும் உலோகங்களுடன் ஒரு கலவையை உருவாக்குவதன் மூலம் நிலைப்படுத்தலாம். இந்த வடிவத்தில்தான் புளூட்டோனியம் அணு ஆயுதங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஆயுதமாக்கப்பட்ட புளூட்டோனியம்
அணு ஆயுதங்களை உற்பத்தி செய்ய, விரும்பிய ஐசோடோப்பின் (235 U அல்லது 239 Pu) 90% க்கும் அதிகமான தூய்மையை அடைய வேண்டியது அவசியம். யுரேனியத்திலிருந்து கட்டணங்களை உருவாக்குவதற்கு பல செறிவூட்டல் படிகள் தேவைப்படுகின்றன (ஏனென்றால் இயற்கை யுரேனியத்தில் 235 U இன் விகிதம் 1% க்கும் குறைவாக உள்ளது), அதே சமயம் உலை புளூட்டோனியத்தில் 239 Pu விகிதம் பொதுவாக 50% முதல் 80% வரை இருக்கும் (அதாவது கிட்டத்தட்ட 100 மடங்கு அதிகம்). மேலும் சில உலை இயக்க முறைகளில் 90% 239 Pu க்கும் அதிகமான புளூட்டோனியத்தைப் பெற முடியும் - அத்தகைய புளூட்டோனியத்திற்கு செறிவூட்டல் தேவையில்லை மற்றும் அணு ஆயுதங்களை தயாரிப்பதற்கு நேரடியாகப் பயன்படுத்தலாம்.
உயிரியல் பங்கு
புளூட்டோனியம் அறியப்பட்ட நச்சுப் பொருட்களில் ஒன்றாகும். புளூட்டோனியத்தின் நச்சுத்தன்மையானது அதன் இரசாயன பண்புகள் காரணமாக இல்லை (புளூட்டோனியம் எந்த கனரக உலோகத்தையும் போல நச்சுத்தன்மையுடையதாக இருந்தாலும்), மாறாக அதன் ஆல்பா கதிரியக்கத்தின் காரணமாகும். ஆல்ஃபா துகள்கள் பொருட்கள் அல்லது துணிகளின் மெல்லிய அடுக்குகளால் கூட தக்கவைக்கப்படுகின்றன. ஒரு சில மில்லிமீட்டர் தோல் அவற்றின் ஓட்டத்தை முழுமையாக உறிஞ்சி, உள் உறுப்புகளை பாதுகாக்கும் என்று சொல்லலாம். ஆனால் ஆல்பா துகள்கள் அவை தொடர்பு கொள்ளும் திசுக்களுக்கு மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும். எனவே, புளூட்டோனியம் உடலுக்குள் நுழைந்தால் கடுமையான ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இது கரையக்கூடிய வடிவத்தில் வந்தாலும், இரைப்பைக் குழாயில் மிகவும் மோசமாக உறிஞ்சப்படுகிறது. ஆனால் அரை கிராம் புளூட்டோனியத்தை உட்கொண்டால், செரிமான மண்டலத்தில் கடுமையான வெளிப்பாடு காரணமாக வாரங்களில் மரணம் ஏற்படலாம்.
ஒரு கிராம் புளூட்டோனியம் தூசியின் பத்தில் ஒரு பங்கை உள்ளிழுத்தால் பத்து நாட்களுக்குள் நுரையீரல் வீக்கத்தால் மரணம் ஏற்படுகிறது. 20 மில்லிகிராம் அளவை உள்ளிழுப்பது ஒரு மாதத்திற்குள் ஃபைப்ரோஸிஸால் மரணத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. சிறிய அளவுகள் புற்றுநோயை உண்டாக்கும். 1 mcg புளூட்டோனியம் உட்கொண்டால் நுரையீரல் புற்றுநோயின் வாய்ப்பு 1% அதிகரிக்கிறது. எனவே, உடலில் 100 மைக்ரோகிராம் புளூட்டோனியம் கிட்டத்தட்ட புற்றுநோயின் வளர்ச்சிக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது (பத்து ஆண்டுகளுக்குள், திசு சேதம் முன்னதாக ஏற்படலாம்).
உயிரியல் அமைப்புகளில், புளூட்டோனியம் பொதுவாக +4 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் உள்ளது மற்றும் இரும்புடன் ஒற்றுமையைக் காட்டுகிறது. இரத்தத்தில் ஒருமுறை, அது பெரும்பாலும் இரும்பு கொண்டிருக்கும் திசுக்களில் கவனம் செலுத்துகிறது: எலும்பு மஜ்ஜை, கல்லீரல், மண்ணீரல். 1-2 மைக்ரோகிராம் புளூட்டோனியம் கூட எலும்பு மஜ்ஜையில் குடியேறினால், நோய் எதிர்ப்பு சக்தி கணிசமாக மோசமடையும். எலும்பு திசுக்களில் இருந்து புளூட்டோனியத்தை அகற்றும் காலம் 80-100 ஆண்டுகள் ஆகும், அதாவது. அவர் தனது வாழ்நாள் முழுவதும் நடைமுறையில் அங்கேயே இருப்பார்.
கதிரியக்க பாதுகாப்புக்கான சர்வதேச ஆணையம், அதிகபட்ச வருடாந்திர புளூட்டோனியம் உறிஞ்சுதலை 280 நானோகிராம்களாக அமைத்துள்ளது.
இந்த உலோகம் விலைமதிப்பற்றதாக அழைக்கப்படுகிறது, ஆனால் அதன் அழகுக்காக அல்ல, ஆனால் அதன் ஈடுசெய்ய முடியாத தன்மைக்காக. மெண்டலீவின் கால அட்டவணையில், இந்த உறுப்பு செல் எண் 94 ஐ ஆக்கிரமித்துள்ளது. அதனுடன்தான் விஞ்ஞானிகள் தங்கள் மிகப்பெரிய நம்பிக்கையை முன்வைக்கின்றனர், மேலும் புளூட்டோனியத்தை அவர்கள் மனிதகுலத்திற்கு மிகவும் ஆபத்தான உலோகம் என்று அழைக்கிறார்கள்.
புளூட்டோனியம்: விளக்கம்
தோற்றத்தில் இது ஒரு வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம். இது கதிரியக்கமானது மற்றும் 15 ஐசோடோப்புகளின் வடிவத்தில் வெவ்வேறு அரை-வாழ்க்கையுடன் குறிப்பிடப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக:
- பு-238 - சுமார் 90 ஆண்டுகள்
- பு-239 - சுமார் 24 ஆயிரம் ஆண்டுகள்
- பு-240 - 6580 ஆண்டுகள்
- பு-241 - 14 ஆண்டுகள்
- பு-242 - 370 ஆயிரம் ஆண்டுகள்
- Pu-244 - சுமார் 80 மில்லியன் ஆண்டுகள்
இந்த உலோகத்தை தாதுவிலிருந்து பிரித்தெடுக்க முடியாது, ஏனெனில் இது யுரேனியத்தின் கதிரியக்க மாற்றத்தின் விளைவாகும்.
புளூட்டோனியம் எவ்வாறு பெறப்படுகிறது?
புளூட்டோனியம் உற்பத்திக்கு யுரேனியத்தின் பிளவு தேவைப்படுகிறது, இது அணு உலைகளில் மட்டுமே செய்ய முடியும். பூமியின் மேலோட்டத்தில் பு என்ற உறுப்பு இருப்பதைப் பற்றி நாம் பேசினால், 4 மில்லியன் டன் யுரேனியம் தாதுவில் 1 கிராம் தூய புளூட்டோனியம் மட்டுமே இருக்கும். மேலும் இந்த கிராம் நியூட்ரான்களை யுரேனியம் கருக்கள் மூலம் இயற்கையாகப் பிடிப்பதன் மூலம் உருவாகிறது. எனவே, இந்த அணு எரிபொருளை (பொதுவாக ஐசோடோப்பு 239-Pu) பல கிலோகிராம் அளவில் பெற, அணு உலையில் சிக்கலான தொழில்நுட்ப செயல்முறையை மேற்கொள்ள வேண்டியது அவசியம்.
புளூட்டோனியத்தின் பண்புகள்
கதிரியக்க உலோகம் புளூட்டோனியம் பின்வரும் இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது:
- அடர்த்தி 19.8 g/cm 3
- உருகுநிலை - 641 டிகிரி செல்சியஸ்
- கொதிநிலை - 3232 டிகிரி செல்சியஸ்
- வெப்ப கடத்துத்திறன் (300 K இல்) - 6.74 W/(m K)
புளூட்டோனியம் கதிரியக்கமானது, அதனால் அது தொடுவதற்கு சூடாக இருக்கிறது. மேலும், இந்த உலோகம் குறைந்த வெப்ப மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. தற்போதுள்ள அனைத்து உலோகங்களிலும் திரவ புளூட்டோனியம் மிகவும் பிசுபிசுப்பானது.
புளூட்டோனியத்தின் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் சிறிய மாற்றம் பொருளின் அடர்த்தியில் உடனடி மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. பொதுவாக, புளூட்டோனியத்தின் நிறை தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கிறது, ஏனெனில் இந்த உலோகத்தின் கருக்கள் சிறிய கருக்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களாக நிலையான பிளவு நிலையில் உள்ளன. புளூட்டோனியத்தின் முக்கியமான நிறை என்பது பிளவு (அணு சங்கிலி எதிர்வினை) சாத்தியமான ஒரு பிளவுப் பொருளின் குறைந்தபட்ச வெகுஜனத்திற்கு கொடுக்கப்பட்ட பெயர். எடுத்துக்காட்டாக, ஆயுத தர புளூட்டோனியத்தின் முக்கிய நிறை 11 கிலோ ஆகும் (ஒப்பிடுகையில், அதிக செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியத்தின் முக்கிய நிறை 52 கிலோ).
யுரேனியம் மற்றும் புளூட்டோனியம் முக்கிய அணு எரிபொருள்கள். புளூட்டோனியத்தை பெரிய அளவில் பெற, இரண்டு தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
- யுரேனியம் கதிர்வீச்சு
- செலவழிக்கப்பட்ட எரிபொருளிலிருந்து பெறப்பட்ட டிரான்ஸ்யூரேனியம் தனிமங்களின் கதிர்வீச்சு
இரண்டு முறைகளும் வேதியியல் எதிர்வினையின் விளைவாக புளூட்டோனியம் மற்றும் யுரேனியத்தைப் பிரிப்பதை உள்ளடக்கியது.
தூய புளூட்டோனியம்-238 ஐப் பெற, நெப்டியூனியம்-237 இன் நியூட்ரான் கதிர்வீச்சு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதே ஐசோடோப்பு ஆயுதங்கள்-தர புளூட்டோனியம்-239 உருவாக்கத்தில் ஈடுபட்டுள்ளது, இது ஒரு இடைநிலை சிதைவு தயாரிப்பு ஆகும். 1 கிலோ புளூட்டோனியம்-238 இன் விலை $1 மில்லியன் ஆகும்.
இது 1940-41 இல் அமெரிக்க விஞ்ஞானிகளான ஜி. சீபோர்க், ஈ. மெக்மில்லன், ஜே. கென்னடி மற்றும் ஏ. வால் ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, அவர் 238 பு ஐசோடோப்பைப் பெற்றார், இது கனரக ஹைட்ரஜன் அணுக்கருக்களுடன் யுரேனியத்தின் கதிர்வீச்சின் விளைவாக - டியூடெரான்கள். கால அட்டவணையில் உள்ள புளூட்டோனியத்தின் முன்னோடிகளைப் போலவே புளூட்டோ கிரகத்தின் பெயரிடப்பட்டது - யுரேனியம் மற்றும் நெப்டியூனியம், இவற்றின் பெயர்கள் யுரேனஸ் மற்றும் நெப்டியூன் கிரகங்களிலிருந்தும் வந்தன. புளூட்டோனியம் ஐசோடோப்புகள் 232 முதல் 246 வரையிலான நிறை எண்களுடன் அறியப்படுகின்றன. 247 Pu மற்றும் 255 Pu ஐசோடோப்புகளின் தடயங்கள் தெர்மோநியூக்ளியர் குண்டுகளின் வெடிப்புக்குப் பிறகு சேகரிக்கப்பட்ட தூசியில் காணப்பட்டன. புளூட்டோனியத்தின் நீண்ட கால ஐசோடோப்பு α-கதிரியக்க 244 Pu (அரை ஆயுள் T ½ சுமார் 7.5 10 7 ஆண்டுகள்). அனைத்து புளூட்டோனியம் ஐசோடோப்புகளின் T ½ மதிப்புகள் பூமியின் வயதை விட மிகக் குறைவு, எனவே அனைத்து முதன்மை புளூட்டோனியமும் (அதன் உருவாக்கத்தின் போது நமது கிரகத்தில் இருந்தது) முற்றிலும் சிதைந்தது. இருப்பினும், 239 Pu இன் சிறிய அளவு 239 Np இன் β- சிதைவின் போது தொடர்ந்து உருவாகிறது, இதையொட்டி, நியூட்ரான்களுடன் யுரேனியத்தின் அணுக்கரு வினையின் போது ஏற்படுகிறது (உதாரணமாக, காஸ்மிக் கதிர்வீச்சிலிருந்து நியூட்ரான்கள்). எனவே, யுரேனியம் தாதுக்களில் புளூட்டோனியத்தின் தடயங்கள் காணப்படுகின்றன.
புளூட்டோனியம் ஒரு பளபளப்பான வெள்ளை உலோகம், அறை வெப்பநிலையில் இருந்து 640 ° C (t pl) வரை வெப்பநிலையில் இது ஆறு அலோட்ரோபிக் மாற்றங்களில் உள்ளது. புளூட்டோனியத்தின் அலோட்ரோபிக் மாற்றங்கள் அடர்த்தியில் திடீர் மாற்றங்களுடன் சேர்ந்துள்ளன. உலோக புளூட்டோனியத்தின் தனிச்சிறப்பு என்னவென்றால், 310 முதல் 480 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடாக்கப்படும் போது, அது மற்ற உலோகங்களைப் போல விரிவடையாது, ஆனால் சுருங்குகிறது. Pu அணுவின் மூன்று வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் உள்ளமைவு 5s 2 5p 6 5d 10 5f 6 6s 2 6p 2 7s 2 ஆகும். புளூட்டோனியத்தின் வேதியியல் பண்புகள் பல வழிகளில் கால அட்டவணையில் உள்ள அதன் முன்னோடிகளின் பண்புகளைப் போலவே உள்ளன - யுரேனியம் மற்றும் நெப்டியூனியம். புளூட்டோனியம் +2 முதல் +7 வரையிலான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளுடன் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. PuO, Pu 2 O 3, PuO 2 ஆகிய ஆக்சைடுகள் மற்றும் Pu 2 O 3 - Pu 4 O 7 மாறி கலவையின் கட்டம் அறியப்படுகிறது. ஆலசன்கள் கொண்ட சேர்மங்களில், புளூட்டோனியம் பொதுவாக +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது, ஆனால் ஹலைடுகள் PuF 4, PuF 6 மற்றும் PuCl 4 ஆகியவையும் அறியப்படுகின்றன. தீர்வுகளில், புளூட்டோனியம் Pu 3+, Pu 4+, PuO 2 (plutonyl ion), PuO 2+ (plutonyl ion) மற்றும் PuO s 3- வடிவங்களில் உள்ளது, இது +3 முதல் +7 வரையிலான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளுக்கு ஒத்திருக்கிறது. இந்த அயனிகள் (PuO 3-5 தவிர) சமநிலையில் ஒரே நேரத்தில் கரைசலில் இருக்கலாம். அனைத்து ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளின் புளூட்டோனியம் அயனிகள் நீராற்பகுப்பு மற்றும் சிக்கலான உருவாக்கத்திற்கு ஆளாகின்றன.
புளூட்டோனியத்தின் அனைத்து ஐசோடோப்புகளிலும், மிக முக்கியமானது α-கதிரியக்க 239 Pu (T ½ = 2.4 10 4 ஆண்டுகள்). 239 Pu கருக்கள் நியூட்ரான்களின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு சங்கிலி பிளவு எதிர்வினைக்கு திறன் கொண்டவை, எனவே 239 Pu ஐ அணு ஆற்றலின் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தலாம் (239 Pu இன் 1 கிராம் பிளவின் போது வெளியிடப்படும் ஆற்றல் எரிப்பு போது வெளியிடப்படும் வெப்பத்திற்கு சமம். 4000 கிலோ நிலக்கரி). சோவியத் ஒன்றியத்தில், 1943-44 இல் கல்வியாளர்களான ஐ.வி.குர்ச்சடோவ் மற்றும் வி.ஜி. சோவியத் ஒன்றியத்தில் முதன்முறையாக, 1945 இல் நியூட்ரான்-கதிரியக்க யுரேனியத்திலிருந்து புளூட்டோனியம் தனிமைப்படுத்தப்பட்டது. புளூட்டோனியத்தின் பண்புகள் பற்றிய விரிவான ஆய்வுகள் மிகக் குறுகிய காலத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்டன, மேலும் 1949 இல் புளூட்டோனியத்தை கதிரியக்க வேதியியல் பிரிப்பிற்கான முதல் ஆலை சோவியத் ஒன்றியத்தில் செயல்படத் தொடங்கியது.
239 Pu இன் தொழில்துறை உற்பத்தியானது அணு உலைகளில் உள்ள நியூட்ரான்களுடன் 238 U அணுக்கருக்களின் தொடர்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. U, Np மற்றும் அதிக கதிரியக்கப் பிளவுப் பொருட்களிலிருந்து Pu ஐப் பிரிப்பது கதிரியக்க வேதியியல் முறைகள் (இணை மழை, பிரித்தெடுத்தல், அயனி பரிமாற்றம் மற்றும் பிற) மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. புளூட்டோனியம் உலோகம் பொதுவாக PuF 3 , PuF 4 அல்லது PuCO 2 ஐ பேரியம், கால்சியம் அல்லது லித்தியம் நீராவியுடன் குறைப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. ஒரு பிளவு பொருளாக, 238 Pu அணு உலைகளிலும் அணு மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் குண்டுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 238 Pu ஐசோடோப்பு அணு மின்சார பேட்டரிகள் தயாரிப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் சேவை வாழ்க்கை 5 ஆண்டுகள் அல்லது அதற்கு மேல் அடையும். அத்தகைய பேட்டரிகள் பயன்படுத்தப்படலாம், உதாரணமாக, இதயத்தைத் தூண்டும் தற்போதைய ஜெனரேட்டர்களில்.
உடலில் புளூட்டோனியம்.புளூட்டோனியம் கடல் உயிரினங்களால் செறிவூட்டப்படுகிறது: அதன் குவிப்பு குணகம் (அதாவது, உடல் மற்றும் வெளிப்புற சூழலில் உள்ள செறிவுகளின் விகிதம்) பாசிகளுக்கு 1000-9000, பிளாங்க்டனுக்கு (கலப்பு) - சுமார் 2300, மொல்லஸ்க்குகளுக்கு - 380 வரை, நட்சத்திர மீன்களுக்கு - சுமார் 1000, தசைகள், எலும்புகள், கல்லீரல் மற்றும் மீன் வயிறு - முறையே 5, 570, 200 மற்றும் 1060. நிலத் தாவரங்கள் புளூட்டோனியத்தை முக்கியமாக வேர் அமைப்பு மூலம் உறிஞ்சி அவற்றின் நிறை 0.01% வரை குவிக்கின்றன. மனித உடலில், புளூட்டோனியம் முக்கியமாக எலும்புக்கூடு மற்றும் கல்லீரலில் தக்கவைக்கப்படுகிறது, அது கிட்டத்தட்ட வெளியேற்றப்படுவதில்லை (குறிப்பாக எலும்புகளிலிருந்து). மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த 239 Pu இரத்தப்போக்கு கோளாறுகள், ஆஸ்டியோசர்கோமாக்கள் மற்றும் நுரையீரல் புற்றுநோயை ஏற்படுத்துகிறது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் 70 களில் இருந்து, உயிர்க்கோளத்தின் கதிரியக்க மாசுபாட்டில் புளூட்டோனியத்தின் பங்கு அதிகரித்து வருகிறது (இதனால், புளூட்டோனியம் காரணமாக கடல் முதுகெலும்புகளின் கதிர்வீச்சு 90 Sr மற்றும் 137 Cs ஐ விட அதிகமாகிறது).
புளூட்டோனியம், உறுப்பு எண் 94, க்ளென் சீபோர்க், எட்வின் மெக்மில்லன், கென்னடி மற்றும் ஆர்தர் வால் ஆகியோரால் 1940 இல் பெர்க்லியில் அறுபது அங்குல சைக்ளோட்ரான் மூலம் யுரேனியம் இலக்கை குண்டுவீசிக் கண்டுபிடித்தனர். மே 1940 இல், புளூட்டோனியத்தின் பண்புகள் லூயிஸ் டர்னர் மூலம் கணிக்கப்பட்டது.
டிசம்பர் 1940 இல், புளூட்டோனியம் ஐசோடோப்பு Pu-238 கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, ~90 ஆண்டுகள் அரை ஆயுள் கொண்டது, அதைத் தொடர்ந்து ஒரு வருடம் கழித்து ~24,000 ஆண்டுகள் அரை ஆயுள் கொண்ட மிக முக்கியமான Pu-239 கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
பு-239 இயற்கை யுரேனியத்தில் தடயங்கள் வடிவில் உள்ளது (அதன் அளவு 1015 க்கு ஒரு பகுதியாகும்); இது U-238 கருவில் ஒரு நியூட்ரானைக் கைப்பற்றியதன் விளைவாக உருவாகிறது. பு-244 (புளூட்டோனியத்தின் மிக நீண்ட கால ஐசோடோப்பு, 80 மில்லியன் ஆண்டுகள் அரை ஆயுட்காலம்) மிகச்சிறிய அளவு, பூமியின் உருவாக்கத்திலிருந்து வெளிப்படையாக எஞ்சியிருக்கும் சீரியம் தாதுவில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
புளூட்டோனியத்தின் மொத்தம் 15 அறியப்பட்ட ஐசோடோப்புகள் உள்ளன, இவை அனைத்தும் கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டவை. அணு ஆயுதங்களை வடிவமைப்பதில் மிகவும் முக்கியமானது:
Pu238 -> (86 வயது, ஆல்பா சிதைவு) -> U234
Pu239 -> (24,360 ஆண்டுகள், ஆல்பா சிதைவு) -> U235
Pu240 -> (6580 ஆண்டுகள், ஆல்பா சிதைவு) -> U236
Pu241 -> (14.0 ஆண்டுகள், பீட்டா சிதைவு) -> Am241
Pu242 -> (370,000 ஆண்டுகள், ஆல்பா சிதைவு) -> U238 புளூட்டோனியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்
புளூட்டோனியம் மிகவும் கனமான வெள்ளி உலோகம், புதிதாக சுத்திகரிக்கப்படும் போது நிக்கல் போன்ற பளபளப்பாகும். இது மிகவும் எலக்ட்ரோநெக்டிவ், வேதியியல் வினைத்திறன் கொண்ட உறுப்பு, யுரேனியத்தை விட அதிகம். இது விரைவாக மங்கி, ஒரு மாறுபட்ட படலத்தை உருவாக்குகிறது (ஒரு மாறுபட்ட எண்ணெய் படலம் போன்றது), ஆரம்பத்தில் வெளிர் மஞ்சள் நிறத்தில், இறுதியில் அடர் ஊதா நிறமாக மாறும். ஆக்சிஜனேற்றம் மிகவும் கடுமையானதாக இருந்தால், ஆலிவ் பச்சை ஆக்சைடு தூள் (PuO2) அதன் மேற்பரப்பில் தோன்றும்.
புளூட்டோனியம் எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது மற்றும் சிறிது ஈரப்பதம் இருந்தாலும் விரைவாக அரிக்கிறது. விசித்திரமாக, இது வறண்ட காற்று அல்லது தூய ஆக்ஸிஜனை விட மிக வேகமாக நீராவியுடன் மந்த வாயு வளிமண்டலத்தில் துருப்பிடிக்கிறது. இதற்குக் காரணம், ஆக்ஸிஜனின் நேரடிச் செயல்பாடு புளூட்டோனியத்தின் மேற்பரப்பில் ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குகிறது, இது மேலும் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்கிறது. ஈரப்பதத்தின் வெளிப்பாடு ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரைடு ஆகியவற்றின் தளர்வான கலவையை உருவாக்குகிறது. ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் அரிப்பைத் தடுக்க உலர்த்தும் அடுப்பு தேவைப்படுகிறது.
புளூட்டோனியம் நான்கு வேலன்சிகளைக் கொண்டுள்ளது, III-VI. இது நைட்ரிக் அல்லது ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலங்கள் போன்ற மிகவும் அமில ஊடகங்களில் மட்டுமே நன்றாகக் கரைகிறது. புளூட்டோனியம் உப்புகள் நடுநிலை அல்லது அல்கலைன் கரைசல்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது உடனடியாக நீராற்பகுப்பு செய்து, கரையாத புளூட்டோனியம் ஹைட்ராக்சைடை உருவாக்குகிறது. புளூட்டோனியத்தின் செறிவூட்டப்பட்ட தீர்வுகள் மழைப்பொழிவுக்கு வழிவகுக்கும் கதிரியக்க சிதைவின் காரணமாக நிலையற்றவை.
அதன் கதிரியக்கத்தின் காரணமாக, புளூட்டோனியம் தொடுவதற்கு சூடாக இருக்கிறது. வெப்பமாக காப்பிடப்பட்ட ஷெல்லில் உள்ள புளூட்டோனியத்தின் ஒரு பெரிய துண்டு நீரின் கொதிநிலையை விட அதிக வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றப்படுகிறது.
புளூட்டோனியத்தின் அடிப்படை இயற்பியல் பண்புகள்:
உருகுநிலை: 641 °C;
கொதிநிலை: 3232 °C;
அடர்த்தி: 19.84 (ஆல்ஃபா கட்டத்தில்).
புளூட்டோனியம் பல குறிப்பிட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இது அனைத்து உலோகங்களின் மிகக் குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, குறைந்த மின் கடத்துத்திறன், மாங்கனீசு தவிர (மற்ற ஆதாரங்களின்படி, இது இன்னும் அனைத்து உலோகங்களிலும் குறைவாக உள்ளது). அதன் திரவ கட்டத்தில் இது மிகவும் பிசுபிசுப்பான உலோகமாகும்.
வெப்பநிலை மாறும்போது, புளூட்டோனியம் அடர்த்தியில் மிகவும் கடுமையான மற்றும் இயற்கைக்கு மாறான மாற்றங்களுக்கு உட்படுகிறது. புளூட்டோனியம் திட வடிவில் ஆறு வெவ்வேறு கட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது (படிக கட்டமைப்புகள்), மற்ற உறுப்புகளை விட (உண்மையில், மிகவும் கடுமையான விதிமுறைகளில், ஏழு உள்ளன). கட்டங்களுக்கிடையேயான சில மாற்றங்கள் தொகுதியில் வியத்தகு மாற்றங்களுடன் இருக்கும். இந்த இரண்டு கட்டங்களில் - டெல்டா மற்றும் டெல்டா பிரைம் - புளூட்டோனியம் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது சுருங்குவதற்கான தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மற்றவற்றில் இது மிக உயர்ந்த வெப்பநிலைக் குணகம் விரிவாக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது. உருகும்போது, புளூட்டோனியம் சுருங்கி, உருகாத புளூட்டோனியத்தை மிதக்க அனுமதிக்கிறது. அதன் அடர்த்தியான வடிவத்தில், ஆல்பா கட்டத்தில், புளூட்டோனியம் ஆறாவது அடர்த்தியான தனிமமாகும் (ஆஸ்மியம், இரிடியம், பிளாட்டினம், ரீனியம் மற்றும் நெப்டியூனியம் மட்டுமே கனமானது). ஆல்பா கட்டத்தில், தூய புளூட்டோனியம் உடையக்கூடியது, ஆனால் நெகிழ்வான கலவைகள் உள்ளன.
