Плутоний (Pu) е наименованието на химичния елемент с номер 94 впериодичната система.
Плутоният е радиоактивен трансуранов елемент с метален характер и принадлежи към групата наактинидите. При стайна температура е сивкав метал с висока плътност и характерен блясък, който бързо губи при контакт с атмосферата поради оксиление. Плътността му е 19,8 g/cm³, има температура на топене от 640 °С и кипи при 3228 °С. В природата се среща в минимални количества като продукт на естествени ядрени реакции, протичащи в урановите руди. Съществуващите естествени количества са от порядъка на няколкоатома на няколко тона урановаруда. Почти всички съвременни ядрени оръжия го използват като основен работен материал.
Открит е през1940 година от американския ученГлен Сиборг чрез облъчване на уран с деутерони. Практически най-значимият муизотоп е Pu-239, с период на полуразпад от 24 360 години. Pu-239 се получава в ядрените реактори от U-238 при захват на неутрон и се разпада чрезизлъчване на алфа-частица или чрезспонтанно делене.
Друг изотоп еPu-244, който има ограничено практическо приложение поради краткия си живот.
Пръстен от 99,96 % плутоний. Диаметър – 11 cm, тегло – 5,3 kg. Достатъчен за направата наядрено оръжие.
През 1934Енрико Ферми и екип от учени от университета в Рим съобщават, че са открили елемент 94. Ферми нарича този елемент hesperium и го споменава в своята Нобелова лекция през 1938 г. Пробата всъщност представлява смес отбарий,криптон и други елементи, но тогава това все още не е било известно.Ядрено делене е открито вГермания през 1939 г. отФриц Щрасман иОто Хан. Механизмът на делене тогава теоретично е бил обяснен отЛиза Майтнер иОто Фриш.
Плутоний (по-специално, плутоний-238) за пръв път е произведен и изолиран на 14 декември 1940 г., и химически идентифициран на 23 февруари 1941 г. от Глен Сиборг, Едуин Макмилан, Джоузеф Кенеди и Артър Уол в радиационната лаборатория Бъркли в Университета наКалифорния,Бъркли.
По време на Втората световна война правителството на САЩ създава проекта Манхатън за разработване на атомна бомба. Основните изследователски и производствени обекти на проекта са: съоръжение за производство на плутоний това, което сега е на обекта Ханфорд; съоръжения за обогатяване на уран вОук Ридж,Тенеси; лаборатория за изследване и производство на оръжия, сега известна катоЛосаламоска национална лаборатория.
Първият реактор, произвел плутоний-239, е графитният реактор Х-10, който е пуснат в употреба през 1943 г., а по-късно ставаНационална лаборатория „Оук Ридж“.
Първият тест на атомна бомба с кодовото име „Тринити“, извършен на 16 юли 1945 г. близо доАламогордо,Ню Мексико, използва плутоний като ядрен материал. Теглото на атомната бомба е 4 тона, а в ядрото си е имала 6,2 kg плутоний. Около 20% от плутония, използван в оръжието „Тринити“ претърпява разпад, в резултат на което се създава експлозия с енергия еквивалентна на приблизително 20 000 тонаТНТ. Подобна е и атомна бомба „Дебелакът“, пусната надНагасаки,Япония, на 9 август 1945 г.,убивайки 35 000 – 40 000 души (повечето от които са били индустриални работници) и унищожавайки 68 – 80% от военното производство в Нагасаки.
Големи запаси оръжия, използващи плутоний, са произведени по времето на Студената война отСССР иСАЩ. В САЩ реакторите Ханфорд и Обект Савана Ривър са произвели 103 тона плутоний, а в СССР произведенят плутоний за военни цели възлиза на 170 тона. В днешни дни се произвеждат годишно по 20 тона плутоний, използващ се от електроцентралите. По предположения, днес запасите от плутоний са около 500 тона разделени между индустриалния и военния комплекс на страните по света.
По време и след края на Втората световна война, учени, работещи по проекта Манхатън и други ядрени изследователски проекти са провеждали проучвания за ефектите на плутония върху животни и хора. Проучванията при животни са установили, че няколко милиграма плутоний за килограм тъкан есмъртоносна доза. В случая на хора, са инжектиране разтвори, обикновено съдържащи 5 μg плутоний в терминално болни пациенти смятани за неизлечимо болни, пациенти с продължителност на живота по-малко от десет години, възрастни пациенти или пациенти в хронично болестно състояние. Дозата е била намалена до 1 μg през юли 1945, след като проучванията открили, че начина, по който плутония се разпространява в костите е по-опасен от радиацията. Повечето от инжектираните с плутоний пациенти, споредАйлийн Уелсом, оцелял след експеримента, казва „бяха бедни, безсилни и болни“. От 1945 до 1947 г., осемнадесет индивида са били инжектирани с плутоний без тяхното съгласие. Тестовете са били използвани за създаване на диагностичен стандарт, за да се определи усвояването на плутония в тялото и да се разработят стандарти за безопасност при работата с плутоний. Експериментът се е провеждал под надзора наХаролд Ходж. Други експерименти под назора на комисията по енергетиката на САЩ са продължили до средата на 1970 г.
_NIST_ASD_emission_spectrum.png)
![Моноклинна кристална структура на плутоний (α- и β-плутоний) [1][2]](/mt/?noimg=&dark=on&url=https%3a%2f%2fbg.wikipedia.org%2fwiki%2f%25D0%25A4%25D0%25B0%25D0%25B9%25D0%25BB%3aMonoclinic.svg)
![Кубична кристална структура на плутоний (δ- и ε-плутоний) [1][2]](/mt/?noimg=&dark=on&url=https%3a%2f%2fbg.wikipedia.org%2fwiki%2f%25D0%25A4%25D0%25B0%25D0%25B9%25D0%25BB%3aCubic.svg)
