Плутоній-238

Плутоній-238 (англ.: plutonium-238) — радыеактыўны нуклід хімічнага элемента плутонію з атамным нумарам 94 і масавым лікам 238.

Плутоній-238
Назва, сімвал	Плутоній-238, 239Pu
Нейтронаў	144
Уласцівасці нукліду
Атамная маса	238,0495599(20)[1] а. а. м.
Удзельная энергія сувязі (на нуклон)	7 568,354(8)[1] кэВ
Перыяд паўраспаду	87,7(1)×104[2] гадоў
Прадукты распаду	234U
Спін і цотнасць ядра	0+[2]
Канал распаду Энергія распаду α-распад 5,59320(19)[1] МэВ SF
Табліца нуклідаў
Медыяфайлы на Вікісховішчы

З’яўляецца першым адкрытым ізатопам плутонію.

Адкрыццё

Плутоній-238 быў першым адкрытым ізатопам плутонію. Ён быў адкрыты ў 1940 годзе Гленам Сібаргам, Дж. Кэнэдзі, Артурам Валем і Э. М. Макміланам^[3] у выніку бамбардзіроўкі ўрану-238 дэйтронамі^[4], у выніку чаго ўтварыўся нептуній-238:

${\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U\ +_{\ 1}^{2}H\longrightarrow \ _{\ 93}^{238}Np\ +\ 2{\hbox{n}}} }$

Затым ізатоп нептунія падвяргаецца β-распаду да плутонію-238 з перыядам паўраспаду 2,12 дня:

${\displaystyle \mathrm {{}^{2}{}_{93}^{38}Np} \rightarrow \mathrm {{}^{2}{}_{94}^{38}Pu} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}}$.

Прымяненне

Плутоній-238 выкарыстоўваюць у радыеізатопных крыніцах энергіі (напрыклад, у РІТЭГ-ах). Раней (да з’яўлення літыевых батарэй) выкарыстоўваліся ў кардыёстымулятарах^[5][6].

ЗША выкарыстоўвалі РІТЭГ-і з плутоніем-238 прыкладнана 30 касмічных апаратах НАСА, уключаючы «Вояджэры» і «Касіні». Так, касмічны апарат «Касіні» утрымліваў тры РІТЭГ з 33 кілаграмамі дыяксіду плутонію-238, якія забяспечвалі генерацыю 870 ват электрычнай магутнасці^[7]. Марсаходы «Кьюрыясіці» і «Персеверанс» нясуць РІТЭГ- і MMRTG з 4,8 кг плутонію-238, якія забяспечваюць 125 Вт электрычнай магутнасці^[8]. Акрамя электрычнай генерацыі, РИТЭГ-і сваім цеплавыдзяленнем падтрымліваюць цеплавы баланс касмічных апаратаў і ровераў. Таксама, у апаратах «Соджорнэр», «Спірыт» і «АпАрцьюніці» выкарыстоўваліся радыеізатопныя крыніцы цяпла памерам з гальванічны элемент тыпаразмеру D для падтрымання цеплавога рэжыму працы электроннай апаратуры, у тым ліку і лічбавых вылічальных машын. Таксама, атмасферны зонд аўтаматычнай міжпланетнай станцыі «Галілеа» валодаў падобнымі крыніцамі цяпла.

Зноскі

1. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references(англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 337—676. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A
2. Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A
3. Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира (руск.). — М.: Высшая Школа, 1991. — С. 407. — 656 с.
4. Милюкова М. С., Гусев Н. И., Сентюрин И. Г., Скляренко И. С. Аналитическая химия плутония (руск.). — М.: «Наука», 1965. — С. 7—12. — 454 с. — (Аналитическая химия элементов). — 3 400 экз.
5. Plutonium Powered Pacemaker (1974) (нявызн.). Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2011. Праверана 29 жніўня 2012.
6. Facts about pacemakers (нявызн.). Архівавана з першакрыніцы 18 сакавіка 2021. Праверана 29 жніўня 2012.
7. Plutonium. Архівавана 18 жніўня 2015. World Nuclear Association.
8. Mars rover fueled by Russian plutonium Архівавана 19 снежня 2014. // fuelfix.com, August 21, 2012