钚 (Pu)
Plutonium
原子序数: 94 | 原子量: 244 u
Pu
94
原子量
244 u
族
不适用（锕系）
周期
7
元素类别
锕系金属
电子排布
[Rn] 5f⁶ 7s²
CAS编号
7440-07-5
物理性质
密度
19.84 g/cm³
熔点
640 °C
沸点
3228 °C
熔化热
2.84 kJ/mol
汽化热
336.5 kJ/mol
电负性
1.28
基本信息
钚是一种放射性化学元素，符号为Pu，原子序数为94。它属于锕系元素，是人工合成的超铀元素。钚在自然界中仅微量存在，主要通过人工核反应制得。
化学性质
- 钚具有多种氧化态，常见的有 +3、+4、+5 和 +6 价。不同氧化态的钚在溶液中有不同的颜色。
- 化学性质活泼，在空气中易被氧化，表面形成一层氧化膜，且氧化膜会不断增厚。
- 能与许多非金属元素反应，如与卤素剧烈反应生成卤化物。
- 钚的化合物大多具有放射性，其化学行为受放射性衰变的影响。
主要用途
核能领域
钚 - 239 是一种重要的核燃料，可用于核反应堆发电，也可用于制造核武器。
航天电源
钚 - 238 具有高能量密度和长半衰期，可用于制造放射性同位素热电发生器，为航天器提供电力。
科研应用
用于研究核物理、核化学等领域的基础科学问题，以及开发新的核技术。
历史与发现
1940年，美国科学家格伦·西奥多·西博格（Glenn T. Seaborg）、埃德温·麦克米伦（Edwin McMillan）、约瑟夫·肯尼迪（Joseph W. Kennedy）和阿瑟·瓦尔（Arthur C. Wahl）在伯克利加州大学通过用氘核轰击铀 - 238 首次合成了钚 - 238。他们以冥王星（Pluto）命名这种新元素，因为冥王星在海王星之外，而钚在镎之后。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| ²³⁸Pu | 痕量 | 87.74 年 | 通过α衰变，用于放射性同位素热电发生器。 |
| ²³⁹Pu | 痕量 | 2.411×10⁴ 年 | 可裂变同位素，是重要的核燃料和核武器材料。 |
| ²⁴⁰Pu | 痕量 | 6561 年 | 自发裂变，增加了核燃料的中子本底。 |