PLUTONYUM

PLUTONYUM; Aim. Plutonium (n), Fr. Plutonium
(m), İng. Plutonium. Transuranyum serisi elementlerinin
İkincisi, sun’î olarak yapılabilen radyoaktif
bir element. Sembolü Pu, atom ağırlığı 244
ve atom numarası 94’tür. Plutonyum-238 izotopu;
uranyum-235 izotopunun nötron bombardımanı ile,
1940 yılında, Kaliforniya Üniversitesinde Glenn T.
Seabor ve çalışma arkadaşları tarafından elde edildi.
Bu târihten sonra plutonyum, nükleer reaktör ve
silâhlarda kullanılmaya başlanmıştır.
Plutonyum gümüş görünümünde metal olup,
639,85°C’de erir ve 3230°C’de kaynar. Özgül ağırlığı
19,8 g/cm3 tür. Plutonyum aktinitler serisine dâhil
olup, diğer aktinitler gibi toprakta nâdir bulunur.
Plutonyum; gümüş, alüminyum, berilyum,
kobalt, demir, mangan ve nikelle alaşım meydana
getirebilir. Birçok plutonyum bileşikleri yapılmıştır.
İzotopları: Plutonyuma uranyum cevherleri
içerisinde eser miktarda rastlanır. Bu bakımdan
reaktör ve laboratuarlarda kullanılabilmesi için
sun’î olarak üretilmesi gerekir. Kütle numaraları
232’den 246’ya kadar değişen en az 15 izotopu
yapılabilmektedir. Bunların içinde en önemlisi
Pu-239 izotopudur.
Nükleer reaktörlerde tabiî uranyum-238 izotopu
nötron bombardımanına tâbi tutulursa uranyum-
239 elde edilir. Bu izotopun iki defa beta ışıması
yapması sonucu plutonyum-239 elde edilir.
Pu-239 izotopunun yarılanma süresi 24.360 senedir
ve alfa ışını yayarak uranyum 235 izotopu hâline
dönüşür. Diğer mühim izotoplarından Pu-238
yarılanma süresi 86,4 sene, Pu-244 ise 76 milyon
sene olup, Alfa ışıması yaparak yarılanırlar.
Kullanılışı: Pu-239’un fisyon (bölünme) özelliğine
sâhip olması ve nükleer reaktörlerde yan
ürün olarak elde edilebilmesi, bunun atom ve hidrojen
bombaları için nükleer patlayıcı olarak kullanılmasına
imkân sağlamaktadır. 1945 senesinde
Nagazaki’de patlatılan atom bombası Pu-239 izotopundan
yapılmıştı.Hafif su soğutmalı nükleer reaktörlerde senede
225 Kg Pu-239 yan ürün olarak elde edilir. Bu
yan ürün normal olarak tekrar işleme sokularak
plutonyum oksit ve uranyum oksit ihtivâ eden yakıt
çubukları olarak reaktörlerde kullanılabilir.
Pu-239’un sıvı-metal soğutmalı nükleer reaktörlerde
kullanılması programlanmaktadır. Pu-238’in
alfa ışını yayarken çıkardığı ısı, Apollo uzay araçlarında
elektrik üretimi maksadı ile kullanılmıştır.
Pu-238 sun’î kalp yapım çalışmalarında da kullanılmaktadır.
Pu-242 ve Pu-244’ün tıp ve metalürjide
kullanma sahaları vardır.
Yapılışı: Plutonyumu, reaktördeki radyasyon
veren diğer maddelerden ayırmak ve saflaştırmak
için çeşitli kimyâsal işlemlere başvurulur. Uranyum
ve plutonyum ihtivâ eden reaktörden plutonyumu
ayırmak için karışım, nitrat asidi içinde çözülür.
Burada plutonyum 6 + oksidasyon basamağına kadar
yükseltgenir. Sonra hekzon (metil n-butil keton) ile
karışımdan çekilip alınır. Bu işlemi alüminyum nitrat
çözeltisiyle muâmele tâkip eder. Alüminyum
nitrat çözeltisi plutonyumu (3+) oksidasyon kademesine
indirir. Saf plutonyum elde edilmesi için
oksitleme işlemi birkaç defâ tekrarlanır.
İnsan üzerindeki etkisi: Plutonyum çok zehirlidir.
Deri üzerindeki bir yaraya mikrogram
miktarı temas ederse kansere sebep olur. Plutonyum
zerrecikleri havada kolayca askıda kalabildiği
için, teneffüs yolu ile ciğerlere alınabilir. Plutonyum
ciğer kanserine sebep olur. Vücut içerisine girer
girmez, kemik maddesine hücum ederek kemik
kanserine de sebebiyet verebilir.
Çevreye etkisi: Nükleer santral reaktörlerinin
artıkları bol miktarda plutonyum ihtivâ ettiği için
çok iyi muhâfaza edilmelidir. Nükleer bomba denemeleriyle
çevreye plutonyum artıkları yayılmış
durumdadır. Her patlayacak atom bombası insanlığın
felâketine ortam hazırlamaktadır.