钚(Pu)是铀系列中的一种放射性金属元素。它是由美国研究人员在二战期间通过核裂变和其他核反应途径首次合成的。
1940年代初,当英国的科学家尤金·温翰(Eugene Wigner)和美国的科学家阿瑟·费赫特曼(Arthur H. Compton)预测核裂变的可能性,并指出铀可以通过中子轰击分裂成两个较轻的原子核时,科学界开始对核裂变进行研究。当时,一支由意大利物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi)领导的团队正在芝加哥大学进行一个名为“芝加哥测量系统”(Chicago Pile-1)的实验,试图找到一种可控的核裂变反应。
1942年12月2日,他们在芝加哥大学的圣亚柏斯蒂安裂变堆中首次实现了可控的核链式反应。在反应中,铀-238核素吸收中子后经过一系列裂变反应产生出了新的放射性元素钚和镅。此后,研究人员从裂变堆中提取和分离出了钚。
1944年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室中的一支科研团队首次合成出了足够纯度的钚,并进行了物理和化学性质的研究。1945年,美国成功制造了第一颗原子弹,并在同年8月对日本进行了广岛和长崎的核爆炸事件。
钚的合成还可以通过其他反应途径进行,如中子轰击钍、钍-232的β衰变等。此外,1950年代末,美国和苏联的研究人员开始在核反应堆中大量制备钚。
总的来说,钚的制备通常是通过核裂变反应从铀或其他核素中产生的。钚的制备需要高度专业的设备和技术,同时还需要考虑放射性物质的安全和防护措施。
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