钚
钚
钚是一種放射性元素,是原子能工業(yè)的重要原料,可作為核燃料和核武器的裂變劑。投于長崎市的原子彈,使用了钚制作內(nèi)核部分。其也是放射性同位素熱電機的熱量來源,常用于驅(qū)動太空船。
歷史沿革
1934年,恩里科·費米和羅馬大學的研究團隊發(fā)布消息,表示他們發(fā)現(xiàn)了元素94。費米將元素取名 “hesperium”,并曾在他1938年的諾貝爾獎演說中提及。然而,他們的研究成果其實是鋇、氪等許多其他元素的混合物,但由于當時核分裂尚未發(fā)明,這個誤會便一直延續(xù)。
1940年美國G.T.西博格、E.M.麥克米倫、J.W.肯尼迪和A.C.沃爾用152.4cm回旋加速器加速的16兆電子伏氘核轟擊鈾時發(fā)現(xiàn)钚-238。第二年又發(fā)現(xiàn)钚的最重要的同位素钚-239。
1941年3月,科學家團隊將報告寄給《物理評論》雜志,但由于發(fā)現(xiàn)了新元素的同位素(钚-239)能產(chǎn)生核分裂、往后或許能用于制造原子彈,而在出版前遭到撤回。基于安全因素,報告延遲了一年、直到二次大戰(zhàn)結(jié)束后才順利登載。
1945年,西博格比較了镎和钚,認為它們與鈾的性質(zhì)相似,同時又與稀土元素中釤相似,在1945年發(fā)表了他編排的元素周期表,建立了與鑭系元素相同的錒系元素,把它們一起放置在元素周期表的下方,成為今天形式的元素周期表,并留下94號元素以后一系列的空位留待發(fā)現(xiàn)。
埃德溫·麥克米倫近期將第一個發(fā)現(xiàn)的超鈾元素以行星海王星(Neptune)命名,并提議以冥王星(Pluto)為系列的下一個元素、即元素94取名。西博格原先屬意取名“plutium”,但后來認為它的發(fā)音不如“plutonium”。他在一次玩笑中選擇“Pu”作為元素符號,卻在沒有被事先通知的情況下,意外被正式納入元素周期表。西博格亦曾因為誤信他們已經(jīng)找到周期表中最后一個可能存在的元素,而考慮過“ultimium”或“extremium”等名稱。
毒性分析
對钚毒性的誤解由來已久,關(guān)于它是劇毒的物質(zhì)、“一丁點就能致人死亡”的說法在西方世界也同樣流傳廣泛。推測,钚可能是受到了劇毒的釙的牽連。兩者的衰變類型相同,化學符號接近(Po、Pu),連中文寫法、讀音都那么那么的相近,也難怪不明真相的群眾們把他們的各類性質(zhì)掰到一起去。
流言:據(jù)BBC報道,前英國政府輻射事務(wù)顧問巴斯比博士表示,日本核電站的問題極為嚴重,尤其令人擔心的是福島核電站三號反應(yīng)堆。他稱,該反應(yīng)堆遇到麻煩,因為它使用的是一種不同的燃料:它不是鈾,而是一種鈾钚混合燃料,而钚是極為危險的,因此一旦這種物質(zhì)泄漏出來,將使海嘯災(zāi)難雪上加霜。钚是世界上毒性第二大的物質(zhì)(世界上毒性第一大的物質(zhì)為釙)。一片藥片大小的钚,足以毒死2億人,5克的钚足以毒死所有人類。钚的毒性比砒霜大4.86億倍,一旦泄露進入太平洋全人類都玩完!
真相:當?shù)貢r間14日凌晨03:11的BBC新聞,報道了前英國政府輻射事務(wù)顧問巴斯比博士(Dr Christopher Busby)對福島核電站3號機組的擔憂。這條新聞的背景是日本內(nèi)閣官房長官枝野幸男13日警告說,福島第一核電站3號機組反應(yīng)堆面臨遭遇外部氫氣爆炸風險。但是關(guān)于钚的毒性問題,卻不似流言所描述的那么可怕。“一片藥片大小的钚足以毒死2億人,5克的钚足以毒死所有人類”的說法更是沒有任何的科學依據(jù)。香港無線電視的新聞節(jié)目曾引用此謠傳,結(jié)果被當?shù)乇O(jiān)管機構(gòu)警告,指報道令觀眾驚恐,未有提供足夠證據(jù)確保報道準確。
結(jié)論:謠言破解。钚的毒性并沒有謠言描述的那么可怕,“5克的钚足以毒死所有人類”純屬無稽之談。使用鈾钚混合燃料的反應(yīng)堆如果發(fā)生爆炸泄露,并不會比使用鈾燃料的傳統(tǒng)反應(yīng)堆要來的更危險。對于钚危害的擔憂,更多的是來自于钚的電離輻射能力。钚衰變時會產(chǎn)生α射線。α射線的穿透能力非常弱,在空氣中前進幾厘米就將能量耗盡。對于環(huán)境中的钚并不用太擔心。一旦钚進入到人體內(nèi),形成的內(nèi)照射會對人體有一定的影響。
而英國女王伊莉莎白二世訪問哈維爾核子實驗室時,就曾受邀觸摸了一塊以塑料包裹的钚環(huán),以親自體會其溫暖的觸感。基于钚本身的化學毒性并不那么大,電離輻射能力也不比其它放射性元素要來的特殊,加上鈾钚混合燃料里钚也只有7%,3號反應(yīng)堆如果發(fā)生爆炸泄露,并不會比其它使用鈾燃料的反應(yīng)堆要來的更危險。