プルトニウム Plutonium

プルトニウムは最も重要な人工の超ウラン金属であり、原子力産業においてかけがえのない位置を占めている。原子炉の中ではウラン238が中性子を捕獲してプルトニウム239へと変わる。この核分裂性同位体は核兵器の核心材料であると同時に、高速増殖炉の燃料でもある。高速増殖炉はプルトニウムを燃やしながら、追加のウラン238を新たなプルトニウムへと変換し、それによって燃料を増殖する。プルトニウム金属は密度が高く、単位質量あたりの発熱量が大きいため、プルトニウム238は放射性同位体熱電発電装置(RTG)へと加工され、ボイジャーやカッシーニ、火星探査車キュリオシティといった深宇宙探査機、さらに一部の無人極地観測局に長寿命で信頼性の高い電力を供給している。太陽光発電が実用的でない場所で使える数少ない長寿命電源の一つである。プルトニウムは厳重に管理された原子力施設でのみ取り扱われなければならない。その毒性と臨界安全の要求は極めて厳しく、世界の保有量は少数の国の原子力産業体系に集中している。

二酸化プルトニウム(PuO2)や三フッ化プルトニウム(PuF3)といったプルトニウム化合物は、核燃料再処理や兵器材料工場の管理された条件下でのみ生産され、MOX燃料や兵器の芯の製造に用いられる。ふつうの実験室がはかれる量のプルトニウム化合物を手にすることはできない。