플루토늄(IV) 산화물
Plutonium( | |
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| 이름 | |
|---|---|
| IUPAC 이름 플루토늄(IV) 산화물 | |
| 시스템 IUPAC 이름 플루토늄(4+)산화물 | |
| 기타 이름 이산화 플루토늄 | |
| 식별자 | |
3D 모델(JSmol) | |
| 켐스파이더 | |
| ECHA 정보 카드 | 100.031.840 |
| EC 번호 |
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PubChem CID | |
CompTox 대시보드 (EPA ) | |
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| 특성. | |
| O2푸 | |
| 몰 질량 | 276 g/120−1 |
| 외모 | 짙은 노란색 결정 |
| 밀도 | 11.5gcm−3 |
| 녹는점 | 2,744 °C (4,971 °F, 3,017 K) |
| 비등점 | 2,800 °C (5,070 °F, 3,070 K) |
| 구조. | |
| 불소(입방체), cF12 | |
| FM3m, 225호 | |
| 사면체(O2−), 입방체(PuIV) | |
| 위험 요소 | |
| 산업안전보건(OHS/OSH): | |
주요 위험 요소 | 방사성 |
| NFPA 704(파이어 다이아몬드) | |
| 플래시 포인트 | 비고정적인 |
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. | |
플루토늄(IV)산화물 또는 (플루토니아)는 PuO라는 식에2 해당하는 화합물이다.이 고융점 고체는 플루토늄의 주요 화합물이다.입자의 크기, 온도, [1]제조 방법에 따라 노란색에서 올리브색까지 다양합니다.
구조.
PuO는2 불소 모티브로 결정되며, Pu의 중심은4+ 면중심 입방체 배열로 구성되며 산화물 이온은 사면체 구멍을 [2]차지한다.PuO는2 8면체 구멍의 빈 공간이 핵분열 생성물을 만들 수 있다는 사실 때문에 핵연료로서의 효용성에 기인한다.핵분열에서는 플루토늄 원자 하나가 둘로 쪼개진다.팔면체 홀의 빈 공간은 신제품을 위한 공간을 제공하며2 PuO 모노리스를 구조적 [citation needed]무결성을 유지할 수 있도록 합니다.
특성.
이산화 플루토늄은 물에서 용해도가 극히 낮고 녹는점(2,744°C)이 높은 안정적인 세라믹 재료입니다.용융점은 용기 [3]재료에 의한 오염을 방지하는 신속한 레이저 용해 연구의 증거에 기초하여 2011년에 수백 도 상향 수정되었습니다.
플루토늄의 방사성 알파 붕괴로 PuO는2 만지면 따뜻하다.모든 플루토늄 화합물과 마찬가지로 핵확산금지조약에 따라 통제된다.
합성
플루토늄은 산소 대기에서 PuO로2 자연 산화된다.이산화 플루토늄은 주로 플루토늄의 소성(calcurnation)에 의해 생산된다.IV) 300 °C에서 옥살산염24,2 Pu(CO)·6HO2.플루토늄 옥살산염은 플루토늄이 질산과 [4]불산 용액에 녹아 핵연료의 재처리 과정에서 얻어진다.플루토늄 이산화물은 또한 육불화물로 소금에서 남아있는 우라늄을 제거한 후 연료 소금에 탄산나트륨을 첨가함으로써 용융염 증식로에서 회수될 수 있다.
적용들
PuO는2 UO와2 함께 원자로의 MOX 연료에 사용된다.플루토늄-238 이산화물은 카시니, 보이저, 갈릴레오, 뉴호라이즌스 탐사선뿐만 아니라 화성의 큐리오시티와 인티언스 탐사선에도 연료로 사용된다.동위원소는 α 입자를 방출하여 분해되며, 이는 열을 발생시킨다(방사성 동위원소 열전 발생기 참조).궤도에서 지구 대기로의 우연한 재진입이 우주선의 파손 및/또는 소각으로 이어져 플루토늄이 행성 표면의 넓은 지역이나 상층 대기권 내에 분산될 수 있다는 우려가 제기되어 왔다.하지만, 비록 적어도 두대의 우주선 PuO2 RTGs 가지고 가 태웠다(라고 님버스의 원거리 폭격기 1968년 5월에 아폴로 13호 달 착륙선 4월 1970년에)[5][6]은 RTGs 두 우주선에서 온전히 보존되고 환경 오염 두가지 모든 상황에 유명했다 재진입 및 영향에서 살아남았다;사실상,라고 님버스의 기술 정찰단이 지구의 대기 reentered다 recove태평양 해저에서 온전한 붉은색을 띠며 1년 후 님버스 3호에 실려 발사됐다.어쨌든, 1964년 트랜짓 5-BN-3(초기 세대의 플루토늄 RTG는 재진입 시 분해되어 마다가스카르 북쪽 대기로 방사성 물질이 분산되어 모든 미국 RTG의 재설계를 촉구함) 발사 실패 이후 1960년대 중반 이후의 RTG는 재진입 및 충격 시에도 손상되지 않도록 설계되었다.사용 중이거나 [7]개발 중인 암탉).
물리학자 피터 짐머만은 테드 테일러의 제안에 따라 저수익 (1킬로톤) 핵무기가 이산화 [8]플루토늄으로 비교적 쉽게 만들어질 수 있다는 것을 증명했다.그러한 폭탄은 원소 플루토늄으로 만들어진 것보다 상당히 큰 임계 질량을 필요로 할 것이다(최대 결정 밀도의 이산화물에도 불구하고 거의 3배 더 크다; 만약 종종 마주치는 것처럼, 분말 형태였다면, 임계 질량은 여전히 훨씬 더 높을 것이다). 둘 다 이산화물 플루토늄의 밀도가 낮기 때문이다.원소 [9]플루토늄과 포함된 공기의 부가된 불활성 질량에 도달한다.
독물학
체내 이산화 플루토늄의 동작은 섭취 방법에 따라 달라집니다.섭취할 때, 대부분의 체내 [10]노폐물은 매우 빠르게 제거되지만, 작은 부분은 산성 위액에서 이온으로 녹고 혈액 장벽을 넘어 폐, 골수, [11]간과 같은 다른 기관의 다른 화학적 형태로 축적됩니다.
입자형태에서 10µm[12] 미만의 입경인 이산화 플루토늄은 강력한 알파 [13]방출로 인해 흡입할 경우 방사성 독성이 있다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Nitric acid processing". Los Alamos Laboratory.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. p. 1471. ISBN 978-0-08-022057-4.
- ^ De Bruycker, F.; Boboridis, K.; Pöml, P.; Eloirdi, R.; Konings, R. J. M.; Manara, D. (2011). "The melting behaviour of plutonium dioxide: A laser-heating study". Journal of Nuclear Materials. 416 (1–2): 166–172. Bibcode:2011JNuM..416..166D. doi:10.1016/j.jnucmat.2010.11.030.
- ^ Jeffrey A. Katalenich Michael R. Hartman Robert C. O’Brien Steven D. Howe (Feb 2013). "Fabrication of Cerium Oxide and Uranium Oxide Microspheres for Space Nuclear Power Applications" (PDF). Proceedings of Nuclear and Emerging Technologies for Space 2013: 2.
- ^ A. Angelo Jr. and D. Buden (1985). Space Nuclear Power. Krieger Publishing Company. ISBN 0-89464-000-3.
- ^ "General Safety Considerations" (PDF lecture notes). Fusion Technology Institute, University of Wisconsin–Madison. Spring 2000.
- ^ "Transit". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on June 24, 2002. Retrieved 2013-05-07.
- ^ Michael Singer; David Weir & Barbara Newman Canfield (Nov 26, 1979). "Nuclear Nightmare: America's Worst Fear Come True". New York Magazine.
- ^ Sublette, Carey. "4.1 Elements of Fission Weapon Design". The Nuclear Weapon Archive. 4.1.7.1.2.1 Plutonium Oxide. Retrieved 20 October 2017.
The critical mass of reactor grade plutonium is about 13.9 kg (unreflected), or 6.1 kg (10 cm nat. U) at a density of 19.4. A powder compact with a density of 8 would thus have a critical mass that is (19.4/8)^2 time higher: 82 kg (unreflected) and 36 kg (reflected), not counting the weight of the oxygen (which adds another 14%). If compressed to crystal density these values drop to 40 kg and 17.5 kg.
- ^ 미국 원자력규제위원회, 플루토늄에 관한 사실표(2013년 11월 29일 입수)
- ^ Gwaltney-Brant, Sharon M. (2013-01-01), Haschek, Wanda M.; Rousseaux, Colin G.; Wallig, Matthew A. (eds.), "Chapter 41 - Heavy Metals", Haschek and Rousseaux's Handbook of Toxicologic Pathology (Third Edition), Boston: Academic Press, pp. 1315–1347, ISBN 978-0-12-415759-0, retrieved 2022-04-10
- ^ 세계핵학회 플루토늄 (2013년 11월 29일 취득)
- ^ "Toxicological Profile For Plutonium" (PDF). U.S. Department of Health and Human Services. 2007-09-27. Retrieved 2009-04-23.
