PLUTONIUM

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Élément chimique artificiel de numéro atomique 94, le plutonium a pour symbole chimique Pu. Par analogie avec les éléments uranium et neptunium le précédant immédiatement dans la classification périodique, il doit son nom à la planète Pluton découverte après Uranus et Neptune.

Le plutonium fut découvert en 1940 à l'université de Californie par une équipe dirigée par Glenn T. Seaborg. La réaction nucléaire de synthèse mettait en jeu le bombardement d'une cible d'oxyde d'uranium par des deutons de 16 MeV accélérés dans un cyclotron. La réaction nucléaire conduit à l'isotope de masse 238 du neptunium, émetteur β— dont la demi-vie radioactive est de 2,117 j. Le plutonium 238 obtenu par les réactions ci-dessous est caractérisé par une radioactivité α d'une demi-vie de 87,7 ans :

De nombreux isotopes furent ensuite synthétisés, en particulier l'isotope 239. En 1941, la démonstration du caractère fissile de celui-ci lors de l'irradiation par des neutrons lents inaugurait le début d'une production à grande échelle, d'une part à des fins militaires (qui devait aboutir en 1945 à l'explosion nucléaire de Nagasaki), d'autre part à des fins civiles, comme combustible dans les réacteurs nucléaires.

Le tableau résume les caractéristiques nucléaires des principaux isotopes (20 sont répertoriés actuellement). En plus des modes de désintégration indiqués, ces isotopes se fissionnent spontanément avec des périodes voisines de 1010 ans pour ceux dont la masse est paire et de plus de 1015 ans pour le 239Pu.

Plutonium : principaux isotopes

Tableau : Plutonium : principaux isotopes

Tableau

Caractéristiques nucléaires des principaux isotopes du plutonium. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Production

Deux isotopes, le plutonium 239 et le plutonium 238, ont reçu des applications justifiant une production importante pour le premier, beaucoup plus limitée pour le second. Ces productions, effectuées dans le cadre de programmes nationaux souvent couverts par le secret militaire, ne peuvent être évaluées avec précision.

Plutonium 239

Le plutonium 239 se forme dans les réacteurs nucléaires alimentés à l'uranium. La capture radiative d'un [...]


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Écrit par :

  • : chef honoraire de la section de métallurgie du plutonium et des actinides au Commissariat à l'énergie atomique
  • : ingénieur de l'École supérieure de physique et chimie industrielle de la Ville de Paris, assistant de directeur au Commissariat à l'énergie atomique, directeur de laboratoire au Centre de recherche de l'École centrale des arts et manufactures

Classification

  1. Physique
  2. Physique nucléaire
  3. Radioactivité
  4. Radioéléments
  1. Physique
  2. Physique nucléaire
  3. Chimie nucléaire
  4. Transuraniens et éléments superlourds
  1. Chimie
  2. Chimie inorganique ou chimie minérale
  3. Composés, chimie minérale
  4. Éléments chimiques et composés dérivés
  5. Métaux et composés dérivés
  6. Actinium, actinides et composés dérivés

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Pour citer l’article

Daniel CALAIS, André CHESNÉ, « PLUTONIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/plutonium/