plutonij

plutonij (engl. plutonium; njem. Plutonium; rus. плутоний), transuranijski nestabilni element iz skupine aktinida, srebrnobijeli teški metal. U prirodi se nalazi u tragovima, a nastaje neutronskim zračenjem prirodnoga uranija u uranijskim rudama. Od 15 poznatih plutonijevih izotopa (maseni brojevi od 232 do 246) najvažniji je izotop Pu-239, koji nastaje pri radu nuklearnih reaktora apsorpcijom neutrona u uraniju-238. Nizom β-raspada najprije se pretvara u uranij-239, zatim u neptunij-239, pa naposljetku u plutonij-239. Kao parno-neparna jezgra po broju protona i neutrona, plutonij-239 je sličan uraniju-235 i ima slične fisijske značajke. Poput uranija-235 cijepa se sporim neutronima, pa ga može zamijeniti u reaktorskom gorivu kao fisibilni materijal. Primjenjuje se i u proizvodnji nuklearnoga oružja. Lakovodni reaktor el. snage 1000 MW proizvede godišnje više od 100 kg plutonija-239. Plutonijev izotop Pu-240 također nastaje pri radu nuklearnih reaktora apsorpcijom neutrona u plutoniju-239. Kao parno-parna jezgra po broju protona i neutrona, plutonij-240 je sličan uraniju-238, pa spori neutroni ne mogu potaknuti fisiju. Istrošeno reaktorsko gorivo uz plutonij-239 uvijek sadržava i plutonij-240, s udjelom koji raste s vremenom upotrebe goriva u reaktoru. Zbog toga plutonij iz potpuno iskorištenoga goriva u energetskom reaktoru nije prikladan kao nuklearni eksploziv. Proizveli su ga 1940. G. Seaborg, E. McMillan, J. Kennedy i A.C. Wahl, bombardiranjem uranija deuteronima (deuterijske jezgre) ubrzanima u ciklotronu. → cijepanje atomske jezgre