Dziś druga część opowieści o planetach, bogach i pierwiastkach noszących te same imiona, czyli przed nami Pluton i Neptun.
Mroczny pluton
Pozostając w tej tematyce przejdźmy do plutonu (odkrytego przez zespół prof. Seaborga w 1941 roku. Imię władcy podziemnego świata umarłych idealnie pasuje do tego pierwiastka. Jest on cięższy od uranu, o gęstości (ciężarze właściwym) porównywalnej ze złotem nie występuje naturalnie na Ziemi. Powstaje w wyniku bombardowania jąder uranu deuterem (izotopem wodoru).
Pluton jest niezwykle radioaktywny i masa krytyczna, potrzebna do zainicjowania wybuchu jądrowego wynosi ok. 10 kg (dla izotopu plutonu 239) i jest pięciokrotnie mniejsza od masy krytycznej dla uranu 235. Bomba plutonowa o takiej masie odpowiada 200 tys. ton trotylu (czyli 10 bomb zrzuconych na Nagasaki w 1945 r.).
Produkcja plutonu ma zasadniczo tylko znacznie militarne i pierwiastek ten nie ma właściwie innych zastosowań. Pluton w żadnym razie nie budzi więc pozytywnych skojarzeń. Może jedynie w astronautyce, gdzie stosuje się ogniwa generujące energię elektryczną z rozpadu promieniotwórczego plutonu. Ale tak właściwie, w astronomii te skojarzenia z plutonem nie są tak do końca jednoznaczne…
[NASA/JPL-Caltech, Public domain, via Wikimedia Commons]
Pluton, zwany kiedyś planetą
Pluton, skalisty obiekt mniejszy od naszego ziemskiego Księżyca, to nieszczególnie gościnne miejsce. To zimna i ciemna kraina, do której dociera znikoma ilość słonecznego ciepła i światła. Pluton to także najsłynniejszy w historii nauki przypadek „degradacji” i utraty prestiżu.
Odkryty w 1930 r. przez Amerykanina Clyde’a Tombaugha, Pluton został uznany za ostatnią najdalszą planetę Układu Słonecznego, ale w 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna pozbawiła go tego miana. Głównym uzasadnieniem było to, że w ostatnich dekadach odkryto wiele innych ciał niebieskich na obrzeżach Układu Słonecznego, podobnych do Plutona, co rodziło pytanie, czy mnożyć liczbę planet czy raczej, kosztem Plutona, ograniczyć ją do ośmiu.
Zdecydowano się na drugą opcję, tworząc jednocześnie pojęcie „planety karłowatej”, które poza Plutonem odnosi się do innych dużych skalistych obiektów krążących wokół Słońca. Plotka głosi, że nowe i cokolwiek sztuczne pojęcie „planety karłowatej” wymyślono, aby udobruchać Amerykanów, którzy nie byli skorzy zrezygnować z powodu do dumy, jakim był fakt, że ostatnią planetę odkrył właśnie ich rodak.
Neptuna odkrywa się we dwójkę
Uran i pluton to jednak nie jedyne pierwiastki o mitologiczno-planetarnych nazwach. Jest jeszcze neptun. Grecki bóg mórz i oceanów Posejdon, w Rzymie zwany Neptunem, stał się najpierw patronem odkrytej w 1846 roku planety, krążącej jeszcze dalej niż uran. Co ciekawe przyjmuje się, że miał on dwóch odkrywców – Urbaina Le Verriera, który obliczył na podstawie zaburzeń w ruchu innych planet orbitę nowej planety oraz Johanna Galle, który zidentyfikował i potwierdził jej istnienie poprzez bezpośrednie obserwacje.
Również neptun – pierwiastek miał dwóch odkrywców, a mianowicie Edwina McMillana i Philipa H. Abelsona z laboratorium w Berkeley. Ten nie występujący naturalnie w przyrodzie pierwiastek zsyntezowali w 1940 r. poprzez bombardowanie uranu 238 neutronami. To do dzisiaj praktycznie jedyna droga otrzymywania, a dodając do tego stosunkowo szybki rozpad nie jest to pierwiastek o praktycznym znaczeniu.
[Los Alamos National Lab., Public domain, via Wikimedia Commons]
Bliski sąsiad
Niemniej pewne ilości neptuna powstają jako produkt uboczny w niektórych typach reaktorów jądrowych oraz… w detektorach dymu stosowanych powszechnie w instalacjach ochrony przeciwpożarowej. Stosowany w nich ameryk rozpada się tworząc między innymi neptun, przy czym po 20 latach ilość tego drugiego wynosi 1:30 w stosunku do masy ameryku. A więc bardzo możliwe, że każdy z nas miał ten egzotyczny skądinąd pierwiastek dosłownie na wyciągniecie ręki!
Oczywiście nie ma powodów do obaw, jest go w jednym detektorze ok. kilkudziesięciu nanogram, a obudowa aparatu dobrze chroni przed promieniowaniem. Jakkolwiek, od teraz przechodząc koło takiej „czujki dymu” nie sposób będzie nie przypomnieć sobie o neptunie i jego planetarno-chemicznych kolegach.
Wojciech Smułek