Plutonium

Plu|to|ni|um 〈n.; -s; unz.; chem. 〉 radioaktives künstl. chem. Element, Ordnungszahl 94 [nach dem Zwergplaneten Pluto]

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Plu|to|ni|um [nach dem Planeten Pluto, der im Planetensystem dem Neptun (↑ Neptunium) folgt; ↑ -ium (1)], das; -s; Symbol: Pu: festes, radioaktives, nur in Spuren natürlich vorkommendes chem. Element aus der Reihe der ↑ Actinide, Protonenzahl 94, Halbwertszeit des längstlebigen Isotops (²⁴⁴Pu) 8,0 · 10⁷ Jahre. Pu ist ein äußerst giftiges u. carcinogenes silberweißes Schwermetall, Dichte 19,86 g/mL, Smp. 640 °C, Sdp. 3232 °C, das in seinen stets farbigen Verb. die Oxidationszahlen III–VII aufweist. Pu findet Verwendung als Kernbrennstoff in Kernwaffen (kritische Masse von ²³⁹Pu 5,425 kg) u. zur Energieerzeugung in Satelliten.

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Plu|to|ni|um, das; -s [engl. plutonium; nach ↑ ²Pluto] (Chemie):

radioaktives, metallisches, durch Kernumwandlung hergestelltes Transuran (chemisches Element; Zeichen: Pu).

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Plutonium

 

[nach dem Planeten Pluto] das, -s, chemisches Symbol Pu, radioaktives chemisches Element aus der Reihe der Actinoide im Periodensystem der chemischen Elemente, eines der Transurane. Plutonium ist ein unedles, silberweißes Schwermetall, das v. a. künstlich in Kernreaktoren hergestellt wird und in der Natur nur in sehr geringen Mengen in Uranmineralen vorkommt (eine erhöhte Konzentration an Plutonium wurde in Gabun in den Oklo-Uranminen gefunden, Oklo-Reaktor). Das technisch wichtigste Plutoniumisotop ²³⁹Pu, ein Alphastrahler mit einer Halbwertszeit von 24 110 Jahren, wird in größeren Mengen im Brutreaktor erzeugt (Brüten). ²³⁹Pu kann, ähnlich wie ²³⁵U, durch Einfangen thermischer Neutronen zur Kernspaltung veranlasst werden; zur kritischen Masse angehäuft, kann dabei eine kernphysikalische Kettenreaktion ausgelöst werden. ²³⁹Pu wird deshalb als Spaltstoff (Kernbrennstoff) für bestimmte Kernreaktoren und für Kernwaffen verwendet. Außerdem dient ²³⁹Pu als Ausgangsstoff für die Herstellung schwerer Transurane, z. B. von Curium und Americium. Das Plutoniumisotop ²³⁸Pu wird als Energiequelle für Satelliten und Raumstationen verwendet. Das Plutoniumisotop ²⁴¹Pu ist die Muttersubstanz der Neptunium-Zerfallsreihe (Radioaktivität, Übersicht). - In seinen Verbindungen tritt Plutonium mit den Oxidationszahlen + 2 bis + 7 auf, von denen + 3 und + 4 bevorzugt sind. In seinem chemischen Verhalten ähnelt Plutonium dem Uran; es bildet entsprechend Plutonylverbindungen mit dem Kation (PuO₂)²⁺, z. B. das Nitrat PuO₂(NO₃)₂ · H₂O.

 

Wegen seiner hohen Alphastrahlungsaktivität und seiner starken Neigung zur Ablagerung in den Knochen und der Leber gehört Plutonium zu den gefährlichsten unter den bekannten giftigen Stoffen; es kann in Laboratorien nur unter entsprechenden Schutzmaßnahmen gehandhabt werden. Einatmung von Plutoniumstaub kann Lungenkrebs hervorrufen, Ablagerungen im Knochen wirken radioaktiv auf den gesamten Organismus; schon die Einwirkung weniger Mikrogramm Plutonium führt zu tödlichen Strahlungsschäden.

 

Das Plutoniumisotop ²³⁸Pu wurde 1940 als zweites Transuran nach Vorarbeiten von E. M. McMillan, G. T. Seaborg und Mitarbeitern durch Deuteronenbeschuss des Uranisotops ²³⁸U (als Betazerfallsprodukt des sich dabei bildenden Neptuniumisotops ²³⁸Np) erzeugt. Natürliches Plutonium wurde erstmals 1951 aus kongolesischen Pechblendekonzentraten isoliert.

 

Literatur:

 

P. handbook, hg. v. O. J. Wick, 2 Bde. (New York 1967, Nachdr. La Grange Park, Ill., 1980 in 1 Bd.);

 M. Taube: P. A general survey (Weinheim 1974);

 B. Splieth: P. Der giftigste Stoff der Welt (1987);

 

Strahlenexposition u. Strahlengefährdung durch P., hg. v. D. Gumprecht u. a. (1989).

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Plu|to|ni|um, das; -s [engl. plutonium; nach ²↑Pluto] (Chemie): radioaktives, metallisches, durch Kernumwandlung hergestelltes Transuran (chemisches Element; Zeichen: Pu).