94PuPlutonium

Plutonium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Pu und der Ordnungszahl 94, der höchsten Ordnungszahl aller natürlich vorkommenden Elemente. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block) und zählt zu den Transuranen. Benannt wurde es nach dem Zwergplaneten Pluto.

Plutonium ist ein giftiges und radioaktives Schwermetall. Es wird in kleinsten Spuren in sehr alten Gesteinen gefunden. Größer ist die Menge, die künstlich in Kernkraftwerken erzeugt wird.

Als eines der wenigen spaltbaren Elemente spielt es eine wichtige Rolle für den Bau von Kernwaffen. So war es das Spaltmaterial der Atombombe, die am 9. August 1945 auf Nagasaki abgeworfen wurde (Fat Man). Beim Betrieb von Kernreaktoren entsteht Plutonium aus dem Uran im Kernbrennstoff.

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Atomare Eigenschaften

Atommasse(244,064 u)

Atomradien

Radius (empirisch)159 pm
Kovalenter Radius187 ±1 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationRn 5f6 7s2
Ionisierungsenergie(1.) 6,02576 eV
(2.) 11,5 eV
(3.) 21,1 eV
(4.) 35 eV
(5.) 49 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:32
o-Schale:24
p-Schale:8
q-Schale:2

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte19,81 g·cm−3
Molares Volumen1,229·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit2.260 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt912,5 K
Siedepunkt3.505 K
Flüssigkeitsbereich2.592 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie2,8 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie325 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität130 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit6,74 W·m-1·K-1

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul96 GPa
Schubmodul43 GPa
Poissonzahl0,21

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit680.000 S·m-1
Wiederstand1,5·10-6 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch

Chemische Eigenschaften

Basizitätamphoter
Oxidationszustand+3, +4, +5, +6, (+7)
Normalpotential-2,031 V (Pu3+ + 3e- → Pu)

Elektronegativität

Pauling-Skala1,28
Allred-Rochow-Skala1,22
Nagle-Skale1,09

Weitere Eigenschaften

Natürliches VorkommenZerfallsprodukt
Kristallstrukturmonoklinisch
Goldschmidt-Klassifikationsynthetisch
Supraleiterohne Sprungtemperatur
Radioaktivitätleicht radioaktiv