Διαφορά μεταξύ ουρανίου και πλουτωνίου

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

Ουράνιο εναντίον Πλουτώνιο

Το ουράνιο και το πλουτώνιο είναι ραδιενεργά στοιχεία της σειράς ακτινιδών.

Ουράνιο

Το σύμβολο του ουρανίου είναι U, και είναι το 92^ο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα. Άρα έχει 92 ηλεκτρόνια και 92 πρωτόνια. Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων του ουρανίου μπορεί να γραφτεί ως [Rn] 5f³ 6d¹ 7s² Έχει έξι ηλεκτρόνια σθένους, τα οποία βρίσκονται σε τροχιακά s, d και f. Το ουράνιο ανήκει στη σειρά ακτινιδών. Είναι ένα ασημί λευκό χρώμα στερεό. Το ουράνιο θεωρείται μεταλλικό χημικό στοιχείο. Το ουράνιο είναι σκληρό, εύπλαστο και όλκιμο. Αν και θεωρείται μέταλλο, είναι κακός ηλεκτρικός αγωγός. Είναι όμως έντονα ηλεκτροθετικό. Επιπλέον, το ουράνιο είναι ελαφρώς παραμαγνητικό. Το ουράνιο έχει πολύ υψηλή πυκνότητα, η οποία είναι περίπου 19,1 g·cm^{−3 Το ουράνιο, ως μέταλλο, αντιδρά με τα περισσότερα από τα μη μεταλλικά στοιχεία και τις ενώσεις τους. Η αντιδραστικότητα αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Ισχυρά οξέα όπως το υδροχλωρικό και το νιτρικό οξύ αντιδρούν επίσης με το ουράνιο και το διαλύουν. Όταν εκτίθεται στον αέρα, το ουράνιο σχηματίζει ένα στρώμα οξειδίου του ουρανίου, το οποίο έχει σκούρο χρώμα (αυτό συμβαίνει όταν το ουράνιο είναι σε μικρά σωματίδια).}

Το ουράνιο έχει έξι ισότοπα που κυμαίνονται από U-233 έως U-238. Έχουν λοιπόν 141 έως 146 νετρόνια, αλλά τα πιο συνηθισμένα ισότοπα είναι τα U-238 και U-235. Το ουράνιο είναι γνωστό ότι είναι ένα ραδιενεργό μέταλλο. Όταν διασπάται εκπέμπει σωματίδια άλφα και η ραδιενέργεια του ουρανίου είναι πολύ αργή. Έτσι ο χρόνος ημιζωής του U-238 είναι περίπου 4,47 δισεκατομμύρια χρόνια και ο χρόνος ημιζωής του U-235 είναι περίπου 7,4 εκατομμύρια χρόνια. Το ουράνιο υπάρχει φυσικά στη γη σε μεταλλεύματα, αλλά υπάρχει σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις, και εξάγεται και μετατρέπεται σε διοξείδιο του ουρανίου ή σε άλλες χημικές μορφές, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις βιομηχανίες. Δεδομένου ότι αποσυντίθεται αργά, το ουράνιο χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ηλικίας της γης. Το U-235 έχει την ικανότητα να ξεκινήσει μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση. Είναι σχάσιμο. Έτσι, όταν βομβαρδίζεται με νετρόνια, οι πυρήνες U-235 χωρίζονται σε δύο μικρότερους πυρήνες και απελευθερώνουν ενέργεια δέσμευσης και περισσότερους πυρήνες. Λόγω αυτής της αλυσιδωτής αντίδρασης, μπορεί να συμβεί έκρηξη. Έτσι, το ουράνιο χρησιμοποιείται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και ατομικές βόμβες.

Πλουτώνιο

Το χημικό σύμβολο του πλουτωνίου είναι το Pu. Ο ατομικός του αριθμός είναι 94. Το πλουτώνιο είναι ένα υπερουράνιο ραδιενεργό στοιχείο της σειράς ακτινιδών. Είναι ένα συμπαγές μέταλλο με ασημί-γκρι εμφάνιση. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του πλουτωνίου είναι [Rn] 5f⁶ 7s^{2, και δείχνει τέσσερις καταστάσεις οξείδωσης. Το πλουτώνιο έχει έξι αλλότροπα. Σε θερμοκρασία δωματίου η άλφα μορφή είναι το πιο κοινό και σταθερό αλλοτρόπιο του πλουτωνίου. Είναι σκληρό και εύθραυστο. Αν και είναι μέταλλο, δεν είναι καλός αγωγός θερμότητας ή ηλεκτρισμού. Το πλουτώνιο αντιδρά με αμέταλλα όπως αλογόνα, άνθρακας, πυρίτιο κ.λπ. Όταν εκτίθεται στον αέρα οξειδώνεται γρήγορα και το στρώμα οξειδίου έχει θαμπό γκρι χρώμα. Το σημείο βρασμού του πλουτωνίου είναι ασυνήθιστα υψηλό, το οποίο είναι περίπου 3228 °C. Το σημείο τήξης είναι 639,4 °C, το οποίο είναι σχετικά χαμηλό. Μεταξύ των ισοτόπων πλουτωνίου, το Pu-239 είναι το σχάσιμο ισότοπο. Έτσι αυτό το ισότοπο χρησιμοποιείται σε πυρηνικά όπλα και άλλα εκρηκτικά. Χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή ενέργειας και θερμότητας.}

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ουρανίου και πλουτωνίου;

• Ο ατομικός αριθμός του ουρανίου είναι 92 και αυτός του πλουτωνίου είναι 94.

• Το πλουτώνιο έχει έξι ηλεκτρόνια f, ενώ το ουράνιο έχει μόνο τρία.

• Τα ισότοπα πλουτωνίου έχουν πολύ μικρότερο χρόνο ζωής σε σύγκριση με τα ισότοπα ουρανίου.

• Το πλουτώνιο μπορεί να ληφθεί τεχνητά με ουράνιο.