钚

作用与用途

银白色金属，具强放射性，有6种变体。熔点639.5℃，沸点（3235±19）℃，6种变体的密度分别为19.84g/cm³，17.70g/cm³，17.14g/cm³，15.92g/cm³，16.00g/cm³，16.51g/cm³。其化学性质极活泼，加热时能被空气中的氧气迅速氧化，也能与卤素直接化合，溶于盐酸，不溶于硝酸和浓硫酸。自然界中只有痕量钚存在于含铀矿物中。

合成方法

如图所示 用活泼金属还原PuCl₃-20%
NaCl(质量分数)熔融盐装置
制法1在含20%NaCl的PuCl₃熔融盐中用过量的活泼金属(Ca或La)还原PuCl₃来制备金属钚。制备装置如图，由安装在一个易抽空的直径为50mm石英管中的氧化镁坩埚或者钽坩埚所组成，石英管可通过电炉加热。当用钙做还原剂时，因反应剧烈需慢慢地加入粒状钙金属以避免盐的喷溅，这可以通过慢慢地旋转含有还原剂的管子来完成，反应最高温度为850℃。用镧作还原剂可在室温下与盐混合，不存在喷溅问题，反应最高温度为700℃。实验时，也可以将还原剂作成棒、条，悬吊在伸入到熔融盐中的钼棒上进行还原反应，这样，在反应结束后可回收过量的还原剂。当用钽坩埚时，金属产品会涂布于整个坩埚，用稀酸就可以将其溶解下来，用这种方式，当用过量的还原剂时产率通常可达到98%以上，在镁砂坩埚中所得产率稍低一些(90%～95%)。
制法2 此技术用于制备1g规模的钚金属，即在CaCl₂的熔融盐介质中用过量25%的粒状钙金属还原PuO₂来制备金属钚。还原装置类似于图示，但较它大一点，炉管是不锈钢的，沿轴向安装一个搅拌器，用于在反应期间搅拌混合氧化物和钙。此反应释放能量很少，反应温和，不必用耐压容器，在加热前也可以先放入盐。反应的最高温度为875℃。反应混合物中钙是最易挥发的成分，在875℃时蒸气压约为133Pa(1torr)，故所选择的PuO₂/CaCl₂比率要能使得反应后熔融盐中氧化钙浓度小于10%(质量分数)，液体炉渣的温度低于反应温度。