Isotopen van plutonium
Uiterlijk
Het chemisch element plutonium (Pu), met een atoommassa van 239,05 u, bezit geen stabiele isotopen en wordt dus geclassificeerd als radioactief element.
Van plutonium zijn 21 radioactieve isotopen bekend. 244Pu is met een halveringstijd van ruim 80 miljoen jaar de meest stabiele. De belangrijkste isotopen van plutonium zijn:
- 238Pu met een halfwaardetijd van 88 jaar
- 239Pu, een splijtbaar isotoop met een halfwaardetijd van 24.000 jaar
- 240Pu met een halfwaardetijd van 6500 jaar
- 241Pu, een splijtbaar isotoop met een halfwaardetijd van 14 jaar
- 242Pu, met een halveringstijd van ruim 373.000 jaar
Alle overige isotopen halveren in minder dan 7000 jaar.
De splijtbare isotopen worden gebruikt als brandstof in een kernreactor. 240Pu kan neutronen absorberen en is daarna splijtbaar. Bij het verval van 238Pu komt vervalwarmte vrij. Hiermee kan via thermo-elektrische generatoren elektrische energie worden geleverd. Onder andere het ruimteschip Voyager en de Cassini-Huygens maakten gebruik van deze energiebron.[1]
Overzicht
Nuclide | Z (p) | N (n) | Isotopische massa (u) | Halveringstijd | Radioactief verval | VP | Kernspin | Isotopische verhouding (molfractie) |
Natuurlijk voorkomen (molfractie) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Excitatie-energie | |||||||||
228Pu | 94 | 134 | 228,03874(3) | 1,1(+20-5) s | α (99,9%) | 224U | 0+ | ||
β+ (0,1%) | 228Np | ||||||||
229Pu | 94 | 135 | 229,04015(6) | 120(50) s | α | 225U | 3/2+ | ||
230Pu | 94 | 136 | 230,039650(16) | 1,70(17) min | α | 226U | 0+ | ||
β+ (sporen) | 230Np | ||||||||
231Pu | 94 | 137 | 231,041101(28) | 8,6(5) min | β+ | 231Np | 3/2+ | ||
α (sporen) | 227U | ||||||||
232Pu | 94 | 138 | 232,041187(19) | 33,7(5) min | EV (89%) | 232Np | 0+ | ||
α (11%) | 228U | ||||||||
233Pu | 94 | 139 | 233,04300(5) | 20,9(4) min | β+ (99,88%) | 233Np | 5/2+ | ||
α (0,12%) | 229U | ||||||||
234Pu | 94 | 140 | 234,043317(7) | 8,8(1) uur | EV (94%) | 234Np | 0+ | ||
α (6%) | 230U | ||||||||
235Pu | 94 | 141 | 235,045286(22) | 25,3(5) min | β+ (99,99%) | 235Np | (5/2+) | ||
α (0,0027%) | 231U | ||||||||
236Pu | 94 | 142 | 236,0460580(24) | 2,858(8) jaar | α | 232U | 0+ | ||
SS (1,37 × 10−7%) | (divers) | ||||||||
CV (2 × 10−12%) | 208Pb 28Mg | ||||||||
β+β+ (sporen) | 236U | ||||||||
237Pu | 94 | 143 | 237,0484097(24) | 45,2(1) dagen | EV | 237Np | 7/2− | ||
α (0,0042%) | 233U | ||||||||
237m1Pu | 145,544(10) keV | 180(20) ms | IT | 237Pu | 1/2+ | ||||
237m2Pu | 2900(250) keV | 1,1(1) µs | |||||||
238Pu | 94 | 144 | 238,0495599(20) | 87,7(1) jaar | α | 234U | 0+ | ||
SS (1,9 × 10−7%) | (diverse) | ||||||||
CV (1,4 × 10−14%) | 206Hg 32Si | ||||||||
CV (6 × 10−15%) | 180Yb 30Mg 28Mg | ||||||||
239Pu | 94 | 145 | 239,0521634(20) | 2,411(3) × 104 jaar | α | 235mU | 1/2+ | ||
SS (3,1 × 10−10%) | (divers) | ||||||||
239m1Pu | 391,584(3) keV | 193(4) ns | 7/2− | ||||||
239m2Pu | 3100(200) keV | 7,5(10) µs | (5/2+) | ||||||
240Pu | 94 | 146 | 240,0538135(20) | 6,561(7) × 103 jaar | α | 236U | 0+ | ||
SS (5,7 × 10−6%) | (divers) | ||||||||
CV (1,3 × 10−13%) | 206Hg 34Si | ||||||||
241Pu | 94 | 147 | 241,0568515(20) | 14,290(6) jaar | β− (99,99%) | 241Am | 5/2+ | ||
α (,00245%) | 237U | ||||||||
SS (2,4 × 10−14%) | (divers) | ||||||||
241m1Pu | 161,6(1) keV | 0,88(5) µs | 1/2+ | ||||||
241m2Pu | 2200(200) keV | 21(3) µs | |||||||
242Pu | 94 | 148 | 242,0587426(20) | 3,75(2) × 105 jaar | α | 238U | 0+ | ||
SS (5,5 × 10−4%) | (divers) | ||||||||
243Pu | 94 | 149 | 243,062003(3) | 4,956(3) uur | β− | 243Am | 7/2+ | ||
243mPu | 383,6(4) keV | 330(30) ns | (1/2+) | ||||||
244Pu | 94 | 150 | 244,064204(5) | 8,00(9) × 107 jaar | α (99,88%) | 240U | 0+ | sporen | |
SS (0,123%) | (divers) | ||||||||
β−β− (7,3 × 10−9%) | 244Cm | ||||||||
245Pu | 94 | 151 | 245,067747(15) | 10,5(1) uur | β− | 245Am | (9/2−) | ||
246Pu | 94 | 152 | 246,070205(16) | 10,84(2) d | β− | 246mAm | 0+ | ||
247Pu | 94 | 153 | 247,07407(32) | 2,27(23) d | β− | 247Am | 1/2+ |
Overzicht van isotopen per element
1 | 18 | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | H | 2 | Periodiek systeem | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | He | |||||||||
2 | Li | Be | De links verwijzen naar isotopen per element | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||
3 | Na | Mg | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
6 | Cs | Ba | ↓ | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
7 | Fr | Ra | ↓↓ | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
Lanthaniden | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | |||
Actiniden | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
Bronnen, noten en/of referenties
- (en) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
- (en) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, Nuclear Physics A, 729, pp. 3-128
- (en) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 75 (6), pp. 683–800
- (en) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 78 (11), pp. 2051–2066
- (en) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859
- ↑ Plutonium, niet de gevaarlijkste stof op Aarde, nucleartechnology.nl