Skillnad mellan plutonium och uran

Huvudskillnad - Plutonium vs Uran

Transuranelement är kemiska element som har ett atomnummer större än 92, atomantalet uranelement. Alla dessa transuranelement är instabila och genomgår radioaktivt förfall. Plutonium är ett transuranelement som har atomnummer 94. Uran anses också som ett radioaktivt element på grund av dess instabilitet. Denna egenskap som genomgår radioaktivt förfall medför att plutonium och uran används som komponenter i sprängämnen och energikällor. Den största skillnaden mellan plutonium och uran är det Plutonium är mycket radioaktivt medan uran är svagt radioaktiv.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Plutonium
      - Definition, Egenskaper, Radioaktivitet
2. Vad är uran
      - Definition, Egenskaper, Radioaktivitet
3. Vad är skillnaden mellan plutonium och uran
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Plutonium (Pu), Radioaktivt förfall, Transuran, Uran (U)

Vad är Plutonium

Plutonium är ett konstgjort kemiskt element som har atomnummer 94 och symbol Pu. I det periodiska elementets tabell kan Plutonium hittas i aktinidserien bland f-blockelement. Vid rumstemperatur och tryck är det i fast tillstånd. Elektronkonfigurationen av detta element kan ges som [Rn] 5f⁶7s². Därför har den sex elektroner i f-orbitalen.

Figur 1: Atomstruktur av plutonium

Den relativa atommängden av plutonium ges som 244 amu. Plutoniums smältpunkt har hittats som 640^oC. Men den har en ovanligt hög kokpunkt, vilket är ca 3228^oC. Det finns tre stora syntetiska isotoper av plutonium. Dom är ²³⁸Pu, ²³⁹Pu, och ²⁴⁰Pu. Plutonium är en ljus silvergrå metall. Men det kan snabbt oxideras för att få en matt grå färg.

Plutonium är ett starkt radioaktivt element. Det tenderar att genomgå alfaförfall, vilket innebär förfall genom frisättning av alfapartiklar. ²³⁹Pu och ²⁴¹Pu (spår) är klyvbart. Detta innebär att de kan upprätthålla en kedjereaktion av kärnfission. Det är viktigt att dessa isotoper används i kärnvapen.

Halveringstiden för ett radioaktivt material är den tid som tas för ett prov av det elementet att bli hälften av den ursprungliga massan genom radioaktivt förfall. ²³⁸Pu har en halveringstid på 88 år. ²⁴¹Pu har en halveringstid på 14 år. Andra isotoper av plutonium har betydligt mycket hög halveringstid. Därför, ²³⁸Pu och ²⁴¹Pu är de mest instabila isotoperna av Plutonium.

Plutonium har i allmänhet fyra oxidationstillstånd. De är +3, +4, +5 och +6. Föreningarna av dessa oxidationstillstånd är färgglada. Färgen på föreningen beror på oxidationstillståndet för plutonium. Även om mycket spårmängder av ²³⁸Pu och ²³⁹Pu kan hittas i naturen, dessa belopp är försumbar. Den erhålls mestadels som ett konstgjort element genom att producera det från ²³⁸U (Uran-238).

Vad är uran

Uran är ett kemiskt element som har atomnummer 92 och symbolen U. Det är svagt radioaktivt. Uranets utseende är silvergrå. Uranens atommassa är ca 238.03amu för den mest omfattande isoten av uran. Den ligger i f-blocket i det periodiska bordet och tillhör aktinidserien. Elektronkonfigurationen är [Rn] 5f³6d¹7s². Vid rumstemperatur och tryck är det en fast metall.

Smältpunkten för uran har hittats som 1132^oC. Kokpunkten för uran är ca 4131^oC. Uranmetall är duktil och paramagnetisk. (Duktil - kan dras i tunna trådliknande trådar. Paramagnetiskt - Attracted to magnetic fields.).

Figur 2: En uranmetall "kex"

Det finns flera isotoper av uran. ²³⁸U är den mest rikliga isotopen (överflöd är ca 99%) bland dem.  ²³⁴U och ²³⁵U kan också hittas i stora mängder. Dessa isotoper av uran har mycket hög halveringstid. Därför anses uran som ett svagt radioaktivt element. ²³⁵U är speciell eftersom det är ett fissilt element.

Lister av många oxidationstillstånd av uran är vattenlösliga. De vanligaste formerna är U⁺³och du⁺⁴. Utan det kan uran bilda oxider och karbonater som är fasta föreningar. När lämpliga förhållanden tillhandahålls kan uran bilda fluorider av uran, såsom UF₄ och UF₆. De viktigaste användningarna av uran innefattar kärnreaktorer och kärnvapen.

Skillnad mellan plutonium och uran

Definition

Plutonium: Plutonium är ett konstgjort kemiskt element som har atomnummer 94 och symbolen Pu.

Uran: Uran är ett kemiskt element som har atomnummer 92 och symbolen U.

Transuranelement

Plutonium: Plutonium är ett transuranelement.

Uran: Uran är inte ett transuranelement.

Radioaktivitet

Plutonium: Plutonium är mycket radioaktivt.

Uran: Uran är ett svagt radioaktivt element.

Förekomst

Plutonium: Den naturliga förekomsten av plutonium är försumbar.

Uran: Uran är ett naturligt förekommande element.

Antal f elektroner

Plutonium: Plutonium har sex f elektroner.

Uran: Uran har tre f elektroner.

Halveringstid

Plutonium: Halveringstiden för Plutonium är relativt mycket låg.

Uran: Halveringstiden för uran är relativt mycket hög.

Kokpunkt

Plutonium: Plutoniumens kokpunkt är 3228^oC.

Uran: Kokpunkten för uran är ca 4131^oC.

Slutsats

Plutonium och uran är element som finns i aktinidserien i det periodiska bordet. De skiljer sig från varandra i flera egenskaper som diskuteras i den här artikeln ovan. Den största skillnaden mellan plutonium och uran är att plutonium är mycket radioaktivt medan uran är svagt radioaktivt.

referenser:

1. "Plutonium - Elementinformation, egenskaper och användningar | Periodiskt bord. "Kungliga Kemiföreningen - Förbättra excellens inom kemiska vetenskaper, Tillgänglig här. Åtkomst till 30 aug 2017.
2. "Transuranelement." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 aug 2017, Tillgänglig här. Åtkomst till 30 aug 2017.
3. "Uran." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 aug 2017, Tillgänglig här. Åtkomst till 30 aug 2017.

Image Courtesy:

1. "94 plutonium (Pu) förbättrad Bohr-modell" av Ahazard. sciencewriter - eget arbete (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Ames Process uran kex" Av Okänd - Ames National Lab (se OTRS) (Public Domain) via Commons Wikimedia