Плутоний (пути получения плутония, основные свойства и характеристики)

Хотя нуклид ²³⁹Рu и содержится в урановой руде (урановой смолке или ураните), его концентрация в руде не превышает 10^-11. Поэтомуплутоний следует рассматривать как искусственный нуклид, получаемый при облучении нейтронами в ядерном реакторе природного или обедненного урана. В результате реакций, происходящих в реакторах - наработчиках и энергетических реакторах, образуются высшие нуклиды плутония:

Плутоний, извлеченный из тепловыделяющих элементов, подверженных кратковременному облучению, почти полностью состоит из нуклида ²³⁹Pu. При более длительном облучении этот нуклид поглощает нейтроны и постепенно превращается в более или менее стабильные нуклиды с массовыми числами до 246.

1. Ядерно-физические свойства.

значения σа, σf, n и h для Pu в быстром реакторе предпочтительнее аналогичных характеристик для 235U в тепловом реакторе. По этой причине плутоний рассматривают как ядерное горючее для расширенного воспроизводства в быстрых реакторах.

2. Теплофиз. Свойства.

Из-за кинетики фазовых превращений шести аллотропических модификаций чистого плутония температура перехода заметно зависит от скорости нагревания образцов. Температурная зависимость удельной теплоемкости при постоянном давлении Ср для чистого плутония в области низких температур представлена на рис. 4.29. Зависимость средней теллопроводности l от абсолютной температуры образцов плутония высокой чистоты приведена на рис. 4.30. В соответствии с общей тенденцией для металлов удельная теплоемкость и теплопроводность чистого плутония растет с температурой.

3. Механические свойства.

С механической и технологической точки зрения плутоний является относительно хрупким материалом. Его механические свойства сильно зависят от содержания примесей, эффективной плотности, температуры, дефектов кристаллической структуры, анизатропии и фазовых превращений.