Плутоний

Плутоний — тяжёлый хрупкий радиоактивный металл серебристо-белого цвета, но на воздухе окисляется, меняя свой цвет сначала на бронзовый, затем на синий цвет закалённого металла и после превращается в тусклый чёрный или зелёный цвета из-за образования рыхлого окисного покрытия. В природе находится преимущественно в виде диоксида (PuO2), который в воде ещё менее растворим, чем песок. Первый искусственный химический элемент, производство которого началось в промышленных масштабах. Плутоний широко используется в производстве ядерного оружия, топлива для ядерных реакторов гражданского и исследовательского назначения и в качестве источника энергии для космических аппаратов.

Плутоний является химически активным металлом и может находиться в степенях окисления от 3 до 7, и что более низшие степени окисления, как правило, более стабильны по сравнению с нептунием. Тогда же было установлено сходство химических свойств плутония и нептуния. Плутоний проявляет четыре степени окисления в водных растворах и одну очень редкую. В 1942 году неожиданным стало открытие Стэна Томсона, входящего в группу Гленна Сиборга, которое показало, что четырёхвалентный плутоний получается в больших количествах при нахождении в кислом растворе в присутствии фосфата висмута (3) (BiPO4). Он реагирует с кислотами, кислородом и их парами, но только не с щелочами. Быстро растворяется в хлороводороде, иодоводороде, бромоводороде, 72 % хлорной кислоте, 85 % ортофосфорной кислоте, концентрированной CCl3COOH, сульфаминовой кислоте и кипящей концентрированной азотной кислоте. Плутоний инертен к концентрированным серной и уксусной кислотам; в их растворах медленно растворяется, то есть реагирует и образует соответствующие соли. При температуре 1350 C металл самовоспламенится благодаря реакции с кислородом, а если его поместить в атмосферу тетрахлорметана, то взорвётся.
Известны около 20 изотопов плутония, все они радиоактивны. Самым долгоживущим из них является плутоний-244, с периодом полураспада 80,8 млн лет; плутоний-242 имеет более короткий период полураспада — 372 300 лет; плутоний-239 — 24 110 лет. Все остальные изотопы имеют период полураспада меньше 7 тыс. лет.
Сплавы плутония, или интерметаллические соединения, обычно получают прямым взаимодействием элементов в нужных отношениях. В большинстве случаев для получения гомогенного вещества применяют дуговую плавку. Легированные алюминием, галлием или железом, сплавы плутония имеют промышленное значение.
Каким способом вывести плутоний, если он попал в организм человека?
Плутоний и его соединения очень опасные. В особенности он опасный, когда с воздухом, водой или пищей попадает вглубь организма. Там он откладывается преимущественно в костях и облучает альфа-частицами живые ткани и прежде всего костный мозг. Это может вызвать тяжелое смертельное заболевание - лейкоз (белокровие). Если он все-таки попал в организм, потерпевший продолжительное время должен пить растворы солей циркония. Катионы циркония вытесняют из костей плутоний, который выводится через почки.
На протяжении Второй мировой войны и после её окончания учёные проводили эксперименты на животных и людях, вводя внутривенно дозы плутония. Исследования на животных показали, что несколько его миллиграммов на килограмм ткани — смертельная доза. "Стандартная" доза составляла 5 мкг плутония, а в 1945 году эта цифра уменьшилась до 1 мкг за счет того, что плутоний склонен, как упоминалось, к накоплению в костях.