Uranium vs Plutonium
Uraani ja plutonium ovat radioaktiivisia alkuaineita aktinidisarjassa.
Uraani
Uraanin symboli on U, ja se on 92nd elementti jaksollisessa taulukossa. Siinä on siis 92 elektronia ja 92 protonia. Uraanin elektronikonfiguraatio voidaan kirjoittaa muodossa [Rn] 5f3 6d1 7s2 Siinä on kuusi valenssielektroneja, jotka ovat s-, d- ja f-orbitaaleissa. Uraani kuuluu aktinidisarjaan. Se on hopeanvalkoinen kiinteä aine. Uraania pidetään metallina kemiallisena alkuaineena. Uraani on kovaa, muokattavaa ja taipuisaa. Vaikka sitä pidetään metallina, se on huono sähköjohdin. Mutta se on vahvasti sähköpositiivinen. Lisäksi uraani on lievästi paramagneettista. Uraanilla on erittäin korkea tiheys, joka on noin 19,1 g·cm−3 Uraani metallina reagoi useimpien ei-metallisten alkuaineiden ja niiden yhdisteiden kanssa. Reaktiivisuus kasvaa lämpötilan myötä. Vahvat hapot, kuten suola- ja typpihapot, reagoivat myös uraanin kanssa ja liuottavat sitä. Altistuessaan ilmalle uraani muodostaa uraanioksidikerroksen, joka on väriltään tumma (tämä tapahtuu, kun uraani on pienissä hiukkasissa).
Uraanissa on kuusi isotooppia U-233:sta U-238:aan. Niissä on siis 141-146 neutronia, mutta yleisimmät isotoopit ovat U-238 ja U-235. Uraanin tiedetään olevan radioaktiivinen metalli. Kun se hajoaa, se lähettää alfahiukkasia, ja uraanin radioaktiivisuus on hyvin hidasta. Joten U-238:n puoliintumisaika on noin 4,47 miljardia vuotta ja U-235:n puoliintumisaika on noin 7,4 miljoonaa vuotta. Uraania on luonnostaan maapallolla malmeissa, mutta erittäin pieninä pitoisuuksina, ja se uutetaan ja muunnetaan uraanidioksidiksi tai muuksi kemialliseksi muodoksi, jotta sitä voidaan käyttää teollisuudessa. Uraania käytetään hitaasti hajoamisen jälkeen maapallon iän määrittämiseen. U-235 pystyy käynnistämään ydinketjureaktion. Se on halkeavaa. Joten kun sitä pommitetaan neutroneilla, U-235-ytimet jaetaan kahteen pienempään ytimeen ja vapauttavat sitoutumisenergiaa ja enemmän ytimiä. Tämän ketjureaktion seurauksena voi tapahtua räjähdys. Uraania käytetään siis ydinreaktoreissa, ydinvoimaloissa ja atomipommeissa.
Plutonium
Plutoniumin kemiallinen symboli on Pu. Sen atominumero on 94. Plutonium on trans-uraaninen radioaktiivinen alkuaine aktinidisarjassa. Se on kiinteä metalli, jonka ulkonäkö on hopeanharmaa. Plutoniumin elektroninen konfiguraatio on [Rn] 5f6 7s2, ja siinä on neljä hapetustilaa. Plutoniumilla on kuusi allotrooppia. Huoneenlämpötilassa alfamuoto on plutoniumin yleisin ja stabiilin allotrooppi. Se on kovaa ja hauras. Vaikka se on metallia, se ei ole hyvä lämmön- tai sähkönjohdin. Plutonium reagoi epämetallien, kuten halogeenien, hiilen, piin jne., kanssa. Altistuessaan ilmalle se hapettuu nopeasti ja oksidikerros on väriltään himmeän harmaa. Plutoniumin kiehumispiste on epätavallisen korkea, noin 3228 °C. Sulamispiste on 639,4 °C, mikä on suhteellisen alhainen. Plutonium-isotoopeista Pu-239 on halkeamiskykyinen isotooppi. Joten tätä isotooppia käytetään ydinaseissa ja muissa räjähteissä. Sitä käytetään myös sähkön ja lämmön tuottamiseen.
Mitä eroa on uraanilla ja plutoniumilla?
• Uraanin atomiluku on 92 ja plutoniumin 94.
• Plutoniumissa on kuusi f-elektronia, kun taas uraanissa on vain kolme.
• Plutonium-isotoopeilla on paljon lyhyempi elinikä verrattuna uraani-isotoopeihin.
• Plutoniumia voidaan saada keinotekoisesti uraanilla.
