Plutonium (Pu), unsur kimia radioaktif dari seri aktinoid
dari tabel periodik, nomor atom 94. plutonium adalah unsur transuranium yang
paling penting karena penggunaannya sebagai bahan bakar dalam beberapa jenis
reaktor nuklir dan sebagai bahan senjata nuklir. Plutonium merupakan logam berwarna
perak yang akan berubah menjadi kuning ketika kontak dengan udara.
Unsur plutonium pertama kali terdeteksi (1941) sebagai
isotop plutonium-238 oleh ahli kimia Amerika Glenn T. Seaborg, Joseph W.
Kennedy, dan Arthur C. Wahl, yang diproduksi dengan pemboman deuteron
uranium-238 dalam 152-cm (60 -inci) siklotron di Berkeley, California. Nama
unsur plutonium berasal dari nama planet Pluto. Jejak plutonium kemudian telah
ditemukan dalam bijih uranium, di mana tidak purba tetapi secara alami
diproduksi oleh iradiasi neutron.
Semua isotop plutonium merupakan isotope radioaktif. Yang
paling penting adalah plutonium-239 karena dapat melakukan fisi, memiliki waktu
paruh yang relatif panjang (24.110 tahun), dan dapat dengan mudah diproduksi
dalam jumlah besar dalam breeder reaktor dengan penyinaran neutron berlimpah
tetapi nonfissile uranium-238. Massa kritis (jumlah yang secara spontan akan
meledak ketika dibawa bersama-sama) harus dipertimbangkan ketika menangani plutonium
dalam jumlah lebih dari 300 gram (2/3 lb). Massa kritis plutonium-239 hanya
sekitar satu-ketiga dari uranium-235.
Plutonium dan semua elemen dengan nomor atom yang lebih
tinggi adalah racun radiologi karena tingkat emisi alpha dan penyerapan
spesifik dalam sumsum tulang yang tinggi. Jumlah maksimum plutonium-239 yang
dapat dipertahankan tanpa batas pada orang dewasa tanpa cedera signifikan
adalah 0,008 microcurie (setara dengan 0,13 mikrogram [1 mikrogram = 10-6
gram]). Masa-hidup isotop plutonium-242 dan plutonium-244 sangat berharga dalam
penelitian kimia dan metalurgi. Plutonium-238 merupakan isotop alpha-emitting
yang memancarkan sejumlah sinar gamma; dapat diproduksi untuk memanfaatkan
panas dari peluruhan radioaktif untuk mengoperasikan perangkat thermoelectric
dan termionik yang kecil, ringan, dan berumur panjang (waktu paruh
plutonium-238 adalah 87,7 tahun). Daya yang dihasilkan dari peluruhan alfa plutonium-238
(sekitar 0,5 watt per gram) telah digunakan untuk menyediakan tenaga listrik pesawat
ruang angkasa (generator termoelektrik radioisotop [RTGS]) dan untuk
menyediakan panas untuk baterai di pesawat ruang angkasa, seperti pada rover
Curiosity.
Plutonium menunjukkan enam bentuk yang berbeda dalam
struktur kristal dan densitas (alotrop); bentuk alpha ada pada suhu kamar. plutonium
memiliki tahanan listrik tertinggi dari setiap elemen logam (145
microhm-sentimeter). Kimia reaktif, larut dalam asam dan dapat eksis di empat bentuk
oksidasi ion warna karakteristik dalam larutan air: Pu3 +,
biru-lavender; Pu4 +, kuning-coklat; PuO2 +,
merah muda; PuO22 +, kuning atau merah muda-oranye; dan
Pu7 +, hijau. senyawa plutonium telah sangat banyak disusun, senyawanya
sering dimulai dari dioksida (PuO2), senyawa pertama dari setiap
unsur sintetis dipisahkan dalam bentuk murni dan dalam jumlah weighable pada
(1942).
Lester Morss
|
Properti
elemen
|
|
|
nomor atom
|
94
|
|
stablest isotop
|
244
|
|
titik leleh
|
639,5 ° C (1,183.1 ° F)
|
|
titik didih
|
3.235 ° C (5855 ° F)
|
|
berat jenis (alpha)
|
19.84 (25 ° C)
|
|
oksidasi
|
+3, +4, +5, +6
|
|
konfigurasi elektron bentuk atom gas
|
[Rn]5f 67s2
|