Namnet i sig väcker föreställningar om mini kärnvapen och sofistikerade rymdåldersprylar, eller hur? För vissa gör det det. För andra ger Plutonium (Pu, atomnummer 94 i det periodiska systemet) bilder av kärnreaktorer, atomenergi och kärnavfall. Alla dessa är sanna till en viss grad, men verkligheten bakom detta radioaktiva element är förståeligt nog mer komplex. Till att börja med är plutonium en silvervit aktinidmetall som är radioaktiv, och därför ganska farlig när den utsätts för levande vävnad. Det är en av nyckelingredienserna i tillverkningen av atomvapen, men produceras också i kärnreaktorer som ett resultat av långsam fission. Det finns också flera isotoper av grundämnet, men för våra ändamål är den viktigaste Plutonium-239, en klyvbar isotop som används till både kärnkraft och vapen och har en halveringstid på 24 100 år.
Plutonium-238 upptäcktes först som ett grundämne den 14 december 1940 och identifierades sedan kemiskt den 23 februari 1941 genom deuteronbombardementet av uran i en cyklotron av Glenn T. Seaborg och hans team av vetenskapsmän, som arbetar från University of California i Berkley . Teamet lämnade in ett papper som publicerade sina resultat; detta papper drogs dock tillbaka när det stod klart att Plutonium-239 var ett klyvbart material som kunde vara användbart vid konstruktionen av ett atomvapen. Vid denna tidpunkt var USA djupt inne i utvecklingen av en atombomb (aka. Manhattan-projektet) eftersom man trodde att Tyskland gjorde detsamma. Av denna anledning försenades publiceringen av Seaborgs verk till 1946, ett år efter andra världskrigets slut och säkerheten kring atomforskningen var inte längre ett problem. Seaborg bestämde sig för att döpa grundämnet efter Pluto på grund av den senaste upptäckten av grundämnet 93, Neptunium, och ansåg att grundämnet 94 därför borde döpas efter nästa planet i solsystemet.
Mot slutet av andra världskriget skapades två kärnreaktorer som skulle producera det plutonium som användes vid konstruktionen av 'Trinity', 'Fat Man' och andra atomvapen. Dessa var X-10 Graphite Reactor-anläggningen i Oak Ridge (som senare blev Oak Ridge National Laboratory) och Hanford B-reaktorn (byggd 1943 respektive 45). Stora lager byggdes sedan upp av USA och Sovjetunionen under det kalla kriget, och har sedan dess hamnat i fokus för oro för kärnvapenspridning. Idag uppskattas det att flera ton plutoniumisotoper finns i vår biosfär, resultatet av atomprov under 1950- och 60-talen.
Vi har skrivit många artiklar om Plutonium for Universe Today. Här är en artikel om Plutoniumbrist i NASA , och här är en artikel om Plutonium – 238 .
Om du vill ha mer information om Plutonium, kolla in Wikipedia – Plutonium , och här är en länk till World Nuclear sida om Plutonium .
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast som handlar om kärnkrafter. Lyssna nu, Avsnitt 105: The Strong and Weak Nuclear Forces .
Källor:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plutonium
http://www.world-nuclear.org/info/inf15.html
http://periodic.lanl.gov/elements/94.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_proliferation
http://en.wikipedia.org/wiki/Actinide
http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclotron