Faits sur le plutonium (Pu ou numéro atomique 94)

Vous savez probablement que le plutonium est un élément et que le plutonium est radioactif, mais que savez-vous d'autre à ce sujet ? Apprenez-en plus grâce à ces faits fascinants.

En bref :le plutonium

• Nom : Plutonium
• Symbole de l'élément : Pu
• Numéro atomique : 94
• Masse atomique : 244 (pour l'isotope le plus stable)
• Apparence : Un métal solide blanc argenté à température ambiante, qui s'oxyde rapidement en gris foncé à l'air
• Type d'élément : Actinides
• Configuration électronique : [Rn] 5f6 7s2

Faits sur le plutonium

Voici 21 faits utiles et intéressants sur le plutonium :

1. Le symbole de l'élément pour le plutonium est Pu, plutôt que Pl, car c'était un symbole plus amusant et facile à retenir. L'élément a été produit synthétiquement par Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J.W. Kennedy et AC Wahl à l'Université de Californie à Berkeley en 1940-1941. Les chercheurs ont soumis des nouvelles de la découverte et du nom et du symbole proposés à la revue Physical Review mais l'a retiré quand il est devenu évident que le plutonium pouvait être utilisé pour une bombe atomique. La découverte de l'élément a été gardée secrète jusqu'après la Seconde Guerre mondiale.
2. Le plutonium pur est un métal blanc argenté, bien qu'il s'oxyde rapidement à l'air pour donner un fini terne.
3. Le numéro atomique du plutonium est 94, ce qui signifie que tous les atomes de plutonium ont 94 protons. Il a un poids atomique d'environ 244, un point de fusion de 640 degrés C (1183 degrés F) et un point d'ébullition de 3228 degrés C (5842 degrés F).
4. L'oxyde de plutonium se forme à la surface du plutonium exposé à l'air. L'oxyde est pyrophorique, de sorte que des morceaux de plutonium pourraient briller comme des braises lorsque le revêtement extérieur brûle. Le plutonium est l'un des rares éléments radioactifs qui "brille dans le noir", bien que la lueur provienne de la chaleur.
5. Ordinairement, il existe six allotropes, ou formes, de plutonium. Un septième allotrope existe à haute température. Ces allotropes ont des structures cristallines et des densités différentes. Les changements des conditions environnementales provoquent facilement le déplacement du plutonium d'un allotrope à un autre, faisant du plutonium un métal difficile à usiner. L'alliage de l'élément avec d'autres métaux (par exemple, l'aluminium, le cérium, le gallium) permet de travailler et de souder le matériau.
6. Le plutonium affiche des états d'oxydation colorés en solution aqueuse. Ces états ont tendance à ne pas être stables, de sorte que les solutions de plutonium peuvent changer spontanément d'états d'oxydation et de couleurs. Les couleurs des états d'oxydation sont les suivantes :
7. Pu(III) est lavande ou violette.​
8. Pu(IV) est brun doré.
9. Pu(V) est rose pâle.
10. Pu(VI) est rose orangé.
11. Pu(VII) est vert. Notez que cet état d'oxydation est rare. L'état d'oxydation 2+ se produit également dans les complexes.
12. Contrairement à la plupart des substances, le plutonium augmente en densité à mesure qu'il fond. L'augmentation de la densité est d'environ 2,5 %. Près de son point de fusion, le plutonium liquide présente également une viscosité et une tension superficielle supérieures à la normale pour un métal.
13. Le plutonium est utilisé dans les générateurs thermoélectriques à radio-isotopes, qui sont utilisés pour alimenter les engins spatiaux. L'élément a été utilisé dans des armes nucléaires, y compris le test Trinity et la bombe qui a été larguée sur Nagasaki. Le plutonium-238 était autrefois utilisé pour alimenter les stimulateurs cardiaques.
14. Le plutonium et ses composés sont toxiques et s'accumulent dans la moelle osseuse. L'inhalation de plutonium et de ses composés augmente le risque de cancer du poumon, bien que de nombreuses personnes aient inhalé des quantités importantes de plutonium sans développer de cancer du poumon. On dit que le plutonium inhalé a un goût métallique.
15. Des accidents de criticité impliquant du plutonium se sont produits. La quantité de plutonium nécessaire pour la masse critique est d'environ un tiers de celle nécessaire pour l'uranium-235. Le plutonium en solution est plus susceptible de former une masse critique que le plutonium solide car l'hydrogène dans l'eau agit comme un modérateur.
16. Le plutonium n'est pas magnétique. D'autres membres du groupe d'éléments adhèrent aux aimants, mais le plutonium peut avoir un nombre variable d'électrons dans sa couche de valence, ce qui rend difficile l'alignement des électrons non appariés dans un champ magnétique.
17. Le nom de l'élément suit la tendance de l'uranium et du neptunium à être nommés pour les planètes à l'extérieur du Soleil. Le plutonium tire son nom de la planète naine Pluton.
18. Le plutonium n'est pas un bon conducteur d'électricité ou de chaleur, contrairement à certains métaux.
19. La forme alpha du plutonium est dure et cassante, tandis que la forme delta est molle et ductile.
20. Le plutonium est naturellement présent dans la croûte terrestre dans les minerais d'uranium, mais il est très rare. La principale source de l'élément est la synthèse dans les réacteurs à partir d'uranium-238.
21. Le plutonium fait partie du groupe des actinides, ce qui en fait un type de métal de transition.