Isotopen van plutonium
Het chemisch element plutonium (Pu), met een atoommassa van 239,05 u , bezit geen stabiele isotopen en wordt dus geclassificeerd als radioactief element .
Van plutonium zijn 21 radioactieve isotopen bekend. 244 Pu is met een halveringstijd van ruim 80 miljoen jaar de meest stabiele. De belangrijkste isotopen van plutonium zijn:
238 Pu met een halfwaardetijd van 88 jaar
239 Pu , een splijtbaar isotoop met een halfwaardetijd van 24.000 jaar
240 Pu met een halfwaardetijd van 6500 jaar
241 Pu , een splijtbaar isotoop met een halfwaardetijd van 14 jaar
242 Pu , met een halveringstijd van ruim 373.000 jaar
Alle overige isotopen halveren in minder dan 7000 jaar.
De splijtbare isotopen worden gebruikt als brandstof in een kernreactor . 240 Pu kan neutronen absorberen en is daarna splijtbaar. Bij het verval van 238 Pu komt vervalwarmte vrij. Hiermee kan via thermo-elektrische generatoren elektrische energie worden geleverd. Onder andere het ruimteschip Voyager en de Cassini-Huygens maakten gebruik van deze energiebron.[ 1]
Overzicht
Nuclide
Z (p )
N (n )
Isotopische massa (u)
Halveringstijd
Radioactief verval
VP
Kernspin
Isotopische verhouding (molfractie )
Natuurlijk voorkomen (molfractie)
Excitatie-energie
228 Pu
94
134
228,03874(3)
1,1(+ 20-5) s
α (99,9%)
224 U
0+
β+ (0,1%)
228 Np
229 Pu
94
135
229,04015(6)
120(50) s
α
225 U
3/2+
230 Pu
94
136
230,039650(16)
1,70(17) min
α
226 U
0+
β+ (sporen )
230 Np
231 Pu
94
137
231,041101(28)
8,6(5) min
β+
231 Np
3/2+
α (sporen)
227 U
232 Pu
94
138
232,041187(19)
33,7(5) min
EV (89%)
232 Np
0+
α (11%)
228 U
233 Pu
94
139
233,04300(5)
20,9(4) min
β+ (99,88%)
233 Np
5/2+
α (0,12%)
229 U
234 Pu
94
140
234,043317(7)
8,8(1) uur
EV (94%)
234 Np
0+
α (6%)
230 U
235 Pu
94
141
235,045286(22)
25,3(5) min
β+ (99,99%)
235 Np
(5/2+ )
α (0,0027%)
231 U
236 Pu
94
142
236,0460580(24)
2,858(8) jaar
α
232 U
0+
SS (1,37 × 10−7 %)
(divers)
CV (2 × 10−12 %)
208 Pb28 Mg
β+ β+ (sporen)
236 U
237 Pu
94
143
237,0484097(24)
45,2(1) dagen
EV
237 Np
7/2−
α (0,0042%)
233 U
237m1 Pu
145,544(10) keV
180(20) ms
IT
237 Pu
1/2+
237m2 Pu
2900(250) keV
1,1(1) µs
238 Pu
94
144
238,0495599(20)
87,7(1) jaar
α
234 U
0+
SS (1,9 × 10−7 %)
(diverse)
CV (1,4 × 10−14 %)
206 Hg32 Si
CV (6 × 10−15 %)
180 Yb30 Mg28 Mg
239 Pu
94
145
239,0521634(20)
2,411(3) × 104 jaar
α
235m U
1/2+
SS (3,1 × 10−10 %)
(divers)
239m1 Pu
391,584(3) keV
193(4) ns
7/2−
239m2 Pu
3100(200) keV
7,5(10) µs
(5/2+ )
240 Pu
94
146
240,0538135(20)
6,561(7) × 103 jaar
α
236 U
0+
SS (5,7 × 10−6 %)
(divers)
CV (1,3 × 10−13 %)
206 Hg34 Si
241 Pu
94
147
241,0568515(20)
14,290(6) jaar
β− (99,99%)
241 Am
5/2+
α (,00245%)
237 U
SS (2,4 × 10−14 %)
(divers)
241m1 Pu
161,6(1) keV
0,88(5) µs
1/2+
241m2 Pu
2200(200) keV
21(3) µs
242 Pu
94
148
242,0587426(20)
3,75(2) × 105 jaar
α
238 U
0+
SS (5,5 × 10−4 %)
(divers)
243 Pu
94
149
243,062003(3)
4,956(3) uur
β−
243 Am
7/2+
243m Pu
383,6(4) keV
330(30) ns
(1/2+ )
244 Pu
94
150
244,064204(5)
8,00(9) × 107 jaar
α (99,88%)
240 U
0+
sporen
SS (0,123%)
(divers)
β− β− (7,3 × 10−9 %)
244 Cm
245 Pu
94
151
245,067747(15)
10,5(1) uur
β−
245 Am
(9/2− )
246 Pu
94
152
246,070205(16)
10,84(2) d
β−
246m Am
0+
247 Pu
94
153
247,07407(32)
2,27(23) d
β−
247 Am
1/2+
Overzicht van isotopen per element
Bronnen, noten en/of referenties
(en ) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
(en ) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties , Nuclear Physics A , 729 , pp. 3-128
(en ) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) , Pure and Applied Chemistry , 75 (6), pp. 683–800
(en ) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) , Pure and Applied Chemistry , 78 (11), pp. 2051–2066
(en ) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859