Большая Советская Энциклопедия (ПЛ)

Большая Советская Энциклопедия

В среднем противостоянии угловой диаметр П. для земного наблюдателя не превышает ¹/₄’’, так что для телескопов даже средних размеров П. не отличается от звёзд, и лишь в самые крупные инструменты при исключительно спокойной атмосфере можно заметить его диск, но, конечно, без всяких подробностей. Полученное на основе таких наблюдений значение линейного диаметра П. 5500—6000 км ненадёжно, но оно в известной мере подтверждается фотометрическими измерениями блеска П., по которым диаметр П. оценивается между 2200 и 10000 км, соответственно для предельных возможных значений альбедо от 0,8 до 0,04. Однако верхний предел возможных значений диаметра удалось снизить на том основании, что, проходя на звёздном небе мимо одной звезды на расстоянии, меньшем 0,143’’, П. не заслонил её. Из этого следует, что угловой диаметр П. меньше 0,29’’ (при расстоянии от Земли 32 а. е.), а линейный диаметр — меньше 6800 км. Принимая в качестве вероятного значение диаметра 6000 км, получают значение альбедо П. равным 0,11, аналогичное

альбедо Луны и астероидов, лишённых атмосферы. Масса П. определяется по небольшим возмущениям, которые он производит в движении Нептуна и Урана. Разные определения дают значения от 0,18 до 0,11 массы Земли. Первое значение приводит к маловероятному значению средней плотности П. 10,3 г/см², второе — к более правдоподобному 6,3 г/см². Возможно, что масса П. ещё меньше.

Блеск П. правильно изменяется с амплитудой 10% и периодом 6 сут 9 ч 17 мин, что является, по-видимому, периодом его вращения вокруг своей оси. Направление вращения и положение оси в пространстве неизвестны. Цвет П. мало отличается от цвета освещающего его Солнца. Расчётная температура П. — около — 230 °С. Спутники у П. неизвестны.

Малая масса, большая плотность, медленное вращение, отсутствие атмосферы и особенности орбиты П. делают П. совершенно непохожим на внешние планеты-гиганты. Существует точка зрения, согласно которой П. ранее был спутником одной из этих планет (возможно, Нептуна). Однако против неё свидетельствует большая масса П., в 4 раза большая, чем масса самого массивного в Солнечной системе спутника — Ганимеда и сравнима с массой Марса.

Лит. см. при ст. Планеты.

Д. Я. Мартынов.

Плутонг

Плуто'нг (польск, pluton, от франц. peloton — взвод),

1) низшее подразделение в строю и боевом порядке русской пехоты 18 в., введённое Петром I; соответствовало взводу.

2) Группировка орудий одинакового калибра на корабле, расположенных в помещении (допускавшем возможность общего управления голосом) и действовавших одновременно по одной цели; соответствовало современному понятию «батарея». Название «П.» сохранялось до начала 20 в.

Плутонизм

Плутони'зм (от греч. Pl'uton — Плутон, бог подземного царства), распространённое в конце 18 — начале 19 вв. учение о ведущей роли внутренних сил в геологической истории Земли. Как определённая система взглядов П. был впервые опубликован Дж. Геттоном (1788, 1795). Согласно Геттону, внешние силы (вода, организмы и др.) способствуют изменению рельефа, разрушению пород и накоплению слоистых осадков на дне морей. Морские осадки, погружаясь в более глубокие зоны земной коры, кристаллизуются, уплотняются, собираются в складки и разбиваются разломами. Вслед за этим наступает процесс конвульсивного поднятия, обычно сопровождающийся внедрением расплавленных масс, застывающих в форме изверженных пород (гранитов). Оказавшись на поверхности, породы снова испытывают разрушение и переотложение, и круговорот вещества начинается сначала. Т. о. плутонизм Геттона был важной составной частью гипотезы о циклическом изменении земной коры, которая вытекала из его одностороннего представления о неизменности геологических сил по их роду, скорости действия и мощности проявления (см. Униформизм). Становление П. происходило в острой борьбе с нептунизмом, отвергавшим какое-либо значение внутренних геологических факторов. В начале 19 в. было доказано вулканическое происхождение базальтов и выявлена роль внутренней энергии Земли в вулканических процессах и землетрясениях, что способствовало крушению нептунизма. Некоторые представители П. этого времени решающее значение в истории земной поверхности придавали вулканическим явлениям, так же как представители школы вулканизма — катастрофизма А. Гумбольдт и Л. Бух. Научные взгляды вулканистов и плутонистов значительно отличались, но объединяло их признание ведущей роли внутренних сил в истории Земли. Этот вывод сохраняет своё значение до сих пор.

Лит.: Белоусов В. В. .«Теория Земли» Джемса Гёттона (К 150-летию со дня опубликования), «Природа», 1938, № 7—8; Тихомиров В. В., Хаин В. Е., Краткий очерк истории геологии, М., 1956.

А. И. Равикович.

Плутоний

Плуто'ний (лат. Plutonium), Pu, искусственно полученный радиоактивный химический элемент, атомный номер 94; относится к актиноидам. Открыт в 1940—41 американскими учёными Г. Сиборгом, Э. Макмилланом, Дж. Кеннеди и А. Валем, которые получили изотоп ²³⁸Pu в результате облучения урана ядрами тяжёлого водорода — дейтонами. Назван в честь планеты Плутон, как и предшественники П. в таблице Менделеева — уран и нептуний, названия которых также произошли от планет Урана и Нептуна. Известны изотопы П. с массовыми числами от 232 до 246. Следы изотопов ²⁴⁷Pu и ²⁵⁵Pu обнаружены в пыли, собранной после взрывов термоядерных бомб. Самым долгоживущим изотопом П. является a-радиоактивный ²⁴⁴Pu (период полураспада T_1/2 около 7,5x102 лет). Величины T_1/2 всех изотопов П. много меньше возраста Земли, и поэтому весь первичный П. (существовавший на нашей планете при её формировании) полностью распался. Однако ничтожные количества ²³⁹Pu постоянно образуются при b-распаде ²³⁹Np, который, в свою очередь, возникает при ядерной реакции урана с нейтронами (например, нейтронами космического

излучения). Поэтому следы П. обнаружены в урановых рудах.

П. — блестящий белый металл, при температурах от комнатной до 640° С (t_пл) существует в шести аллотропных модификациях. Аллотропные превращения П. сопровождаются скачкообразными изменениями плотности (см. рис.). Уникальная особенность металлического П. состоит в том, что при нагревании от 310 до 480 °С он не расширяется, как другие металлы, а сжимается. Конфигурация трёх внешних электронных оболочек атома Pu 5s²5p⁶5d¹⁰5f⁶6s²6p²7s². Химические свойства П. во многом сходны со свойствами его предшественников в периодической системе — ураном и нептунием. П. образует соединения со степенями окисления от +2 до +7. Известны окислы PuO, Pu₂O₃, PuO₂ и фаза переменного состава Pu₂O₃ — Pu₄O₇. В соединениях с галогенами П. обычно проявляет степень окисления +3, но известны также галогениды PuF₄, PuF₄ и PuCl₄. В растворах П. существует в формах Pu³⁺, Pu⁴⁺, PuO₂⁺ (плутоноил — ион), PuO₂²⁺ (плутонил — ион) и PuO₅^3-, отвечающих степеням окисления от +3 до +7. Указанные ионы (кроме PuO₅^3-) могут находиться в растворе одновременно в равновесии. Ионы П. всех степеней окисления склонны к гидролизу и комплексообразованию.

Из всех изотопов П. наиболее важен a-радиоактивный ²³⁹Pu (T_1/2 = 2,4x10⁴ лет). Ядра ²³⁹Pu способны к цепной реакции деления под действием нейтронов, поэтому ²³⁹Pu можно использовать как источник атомной энергии (энергия, освобождающаяся при расщеплении 1 г ²³⁹Pu, эквивалентна теплоте, выделяющейся при сгорании 4000 кг угля). В СССР первые опыты по получению ²³⁹Pu были начаты в 1943—44 под руководством академиков И. В. Курчатова и В. Г. Хлопина. Впервые П. в СССР был выделен из облученного нейтронами урана в 1945. В предельно сжатые сроки были выполнены обширные исследования свойств П., и в 1949 в СССР начал работать первый завод по радиохимическому выделению П.

Промышленное производство ²³⁹Pu основано на взаимодействии ядер ²³⁸U с нейтронами в ядерных реакторах. Последующее отделение Pu от U, Np и высокорадиоактивных продуктов деления осуществляют радиохимическими методами (соосаждением, экстракцией, ионным обменом и др.). Металлический П. обычно получают восстановлением PuF₃, PuF₄ или PuO₂ парами бария, кальция или лития. Как делящийся материал, ²³⁹Pu используют в атомных реакторах и в атомных и термоядерных бомбах. Изотоп ²³⁸Pu применяют для изготовления атомных электрических батареек, срок службы которых достигает 5 лет и более. Такие батарейки могут применяться, например, в генераторах тока, стимулирующих работу сердца.

Лит.: Бэгли К., Плутоний и его сплавы, пер. с англ., М., 1958; Вдовенко В. М. и Курчатов Б. В., Первый советский плутоний, «Радиохимия», 1968, т. 10, в. 6, с. 696; Плутоний. Справочник, под ред. О. Вика, пер. с англ., т. 1—2, М., 1971—73. См. также лит. при ст. Актиноиды.

С. С. Бердоносов.

Плутоний в организме. П. концентрируется морскими организмами: его коэффициент накопления (т. е. отношение концентраций в организме и во внешней среде) для водорослей составляет 1000—9000, для планктона (смешанного) — около 2300, для моллюсков — до 380, для морских звёзд — около 1000, для мышц, костей, печени и желудка рыб — 5, 570, 200 и 1060 соответственно. Наземные растения усваивают П. главным образом через корневую систему и накапливают его до 0,01% от своей массы. В организме человека П. задерживается преимущественно в скелете и печени, откуда почти не выводится (особенно из костей). Наиболее токсичный ²³⁹Pu вызывает нарушения кроветворения, остеосаркомы, рак лёгких. С 70-х гг. 20 в. доля П. в радиоактивном загрязнении биосферы возрастает (так, облученность морских беспозвоночных за счёт П. становится больше, чем за счёт ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs).

Лит.: Проблемы токсикологии плутония, М., 1969: Радиоактивные вещества и кожа. (Метаболизм и дезактивация), М., 1972: Uranium, Plutonium, Transplutonis Elements B.—Hdlb.—N. Y., 1973.

Г. Г. Поликарпов.

Изменение плотности металлического плутония при нагревании.

Плутонические горные породы

Плутони'ческие го'рные поро'ды (от греч. Pl'uton — Плутон, бог подземного царства), то же, что интрузивные горные породы.