Lihat sumber Plutonium

{{Tentang|unsur kimia}}
{{Bedakan|Polonium}}
{{Kotak info plutonium}}
'''Plutonium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Pu''' dan [[nomor atom]] 94. Ia adalah sebuah [[logam]] [[aktinida]] berwarna abu-abu keperakan yang [[Noda (kimia)|mengusam]] saat terkena udara, dan membentuk lapisan kusam [[plutonium(IV) oksida|saat teroksidasi]]. Unsur ini pada dasarnya memiliki enam [[alotropi|alotrop]] dan empat [[bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]]. Ia dapat bereaksi dengan [[karbon]], [[halogen]], [[nitrogen]], [[silikon]], dan [[hidrogen]]. Ketika terpapar oleh kelembapan udara, ia akan membentuk [[oksida]] dan [[hidrida]] yang dapat memperluas sampel hingga 70% volume, yang pada gilirannya mengelupas sebagai bubuk yang bersifat [[piroforik]]. Ia bersifat [[peluruhan radioaktif|radioaktif]] dan dapat terakumulasi dalam [[tulang]], yang membuat penanganan plutonium menjadi [[berbahaya]], walaupun tingkat toksisitas keseluruhan logam ini terkadang dibesar-besarkan.

Plutonium pertama kali diproduksi dan diisolasi secara sintetis pada akhir 1940 dan awal 1941, melalui pemborbardiran sebuah [[Deuterium|deuteron]] [[uranium-238]] dalam [[siklotron]] {{convert|1,5|m|in|-1|adj=on}} di [[Universitas California, Berkeley]]. Pertama, [[Isotop neptunium#Daftar isotop|neptunium-238]] ([[waktu paruh]] 2,1&nbsp;hari) disintesis, yang kemudian mengalami [[peluruhan beta]] untuk membentuk unsur baru dengan nomor atom&nbsp;94 dan berat atom&nbsp;238 (waktu paruh 88&nbsp;tahun). Karena [[uranium]] dinamai dari planet [[Uranus]] dan [[neptunium]] dari planet [[Neptunus]], unsur 94 dinamai dari [[Pluto]], yang pada saat itu masih dianggap sebagai sebuah planet. Kerahasiaan masa perang mencegah tim Universitas California menerbitkan penemuannya hingga tahun 1948.

Plutonium adalah unsur dengan nomor atom tertinggi yang terjadi di alam. Jumlah jejak plutonium muncul dalam endapan uranium-238 alami ketika uranium-238 menangkap neutron yang dipancarkan oleh peluruhan atom uranium-238 lainnya.

Baik [[plutonium-239]] maupun [[plutonium-241]] bersifat [[bahan fisil|fisil]], yang berarti bahwa mereka dapat mempertahankan [[reaksi rantai nuklir]], yang mengarah pada aplikasi [[senjata nuklir]] dan [[reaktor nuklir]]. [[Plutonium-240]] menunjukkan laju [[pembelahan spontan|fisi spontan]] yang tinggi, meningkatkan [[fluks neutron]] dari setiap sampel yang mengandungnya. Kehadiran plutonium-240 membatasi kegunaan sampel plutonium untuk senjata atau kualitasnya sebagai bahan bakar reaktor, dan persentase plutonium-240 akan menentukan [[plutonium tingkat reaktor|tingkat]]nya ([[bahan nuklir tingkat senjata|tingkat senjata]], tingkat bahan bakar, atau tingkat reaktor). [[Plutonium-238]] memiliki waktu paruh 87,7&nbsp;tahun dan memancarkan [[partikel alfa]]. Ia adalah sumber panas dalam [[generator termoelektrik radioisotop]], yang digunakan untuk memberi daya pada beberapa [[wahana antariksa]]. Isotop plutonium berharga mahal dan tidak mudah untuk dipisahkan, sehingga isotop plutonium tertentu biasanya diproduksi dalam reaktor khusus.

Produksi plutonium dalam jumlah yang berguna untuk pertama kalinya merupakan bagian utama dari [[Proyek Manhattan]] selama [[Perang Dunia II]] yang mengembangkan bom atom pertama. Bomb ''[[Fat Man]]'' yang digunakan dalam [[uji coba nuklir]] ''[[Trinity (uji coba nuklir)|Trinity]]'' pada Juli 1945, dan [[Serangan bom atom Hiroshima dan Nagasaki|pengeboman Nagasaki]] pada Agustus 1945, memiliki [[biji (senjata nuklir)|inti]] plutonium. Eksperimen radiasi manusia yang mempelajari plutonium dilakukan tanpa persetujuan, dan beberapa kecelakaan kritis, beberapa mematikan, terjadi setelah perang. Pembuangan [[Limbah radioaktif|limbah plutonium]] dari [[pembangkit listrik tenaga nuklir]] dan [[pelucutan senjata nuklir|pembongkaran senjata nuklir]] yang dibangun selama [[Perang Dingin]] adalah sebuah bentuk [[proliferasi nuklir]] dan kekhawatiran lingkungan. Sumber [[plutonium di lingkungan]] lainnya adalah [[luruhan nuklir|hasil]] dari berbagai uji coba nuklir di atas tanah, yang sekarang telah [[Traktat Pelarangan Sebagian Uji Coba Nuklir|dilarang]].

==Karakteristik==
===Sifat fisik===
Plutonium, seperti kebanyakan logam lainnya, pada awalnya berwarna keperakan cerah, seperti [[nikel]], tetapi ia [[plutonium(IV) oksida|teroksidasi]] dengan sangat cepat menjadi abu-abu kusam, meskipun kuning dan hijau zaitun juga pernah dilaporkan.<ref name = "WISER">{{cite web
|url = http://webwiser.nlm.nih.gov/getSubstanceData.do;jsessionid=89B673C34252C77B4C276F2B2D0E4260?substanceID=419&displaySubstanceName=Plutonium,%20Radioactive&UNNAID=&STCCID=&selectedDataMenuItemID=44
|publisher = U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health
|location = Bethesda (MD)
|title = Plutonium, Radioactive
|work = Wireless Information System for Emergency Responders (WISER)
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-url = https://www.webcitation.org/618bQEh1E?url=http://webwiser.nlm.nih.gov/getSubstanceData.do;jsessionid=89B673C34252C77B4C276F2B2D0E4260?substanceID=419&displaySubstanceName=Plutonium%2C%20Radioactive&UNNAID=&STCCID=&selectedDataMenuItemID=44
|archive-date = 22 Agustus 2011
|url-status = dead
}} (public domain text)</ref><ref>{{cite journal
|title = Nitric acid processing
|url = http://www.lanl.gov/discover/publications/actinide-research-quarterly/
|journal = Actinide Research Quarterly
|date = 2008
|issue = kuartal ke-3
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
|location = Los Alamos (NM)
|quote = Walaupun plutonium dioksida biasanya berwarna hijau zaitun, sampel dapat memiliki berbagai warna. Secara umum diyakini bahwa warna merupakan fungsi dari kemurnian kimia, stoikiometri, ukuran partikel, dan metode pembuatan, walaupun warna yang dihasilkan dari metode pembuatan tertentu tidak selalu dapat direproduksi.
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 18 September 2016
|archive-url = https://web.archive.org/web/20160918212329/http://www.lanl.gov/discover/publications/actinide-research-quarterly/
|url-status = live
}}</ref> Pada suhu kamar, plutonium berada dalam [[alotrop plutonium|fase-α (''alfa'')]]-nya. Bentuk ini, bentuk struktur unsur ini ([[alotropi|alotrop]]) yang paling umum, sama keras dan rapuhnya dengan [[Besi tuang#Besi tuang kelabu|besi tuang kelabu]] kecuali jika ia [[logam paduan|dipadukan]] dengan logam lain untuk membuatnya lunak dan ulet. Berbeda dengan kebanyakan jenis logam, ia bukanlah konduktor [[konduktivitas termal|panas]] atau [[resistivitas dan konduktivitas listrik|listrik]] yang baik. Ia memiliki [[titik lebur]] yang rendah ({{convert|640|°C|disp=comma}}) dan [[titik didih]] yang sangat tinggi ({{convert|3228|°C|disp=comma}}).<ref name = "WISER" /> Ini memberikan kisaran suhu yang besar (lebarnya lebih dari 2.500&nbsp;K) di mana plutonium berbentuk cair, tetapi kisaran ini bukanlah yang terbesar di antara semua aktinida maupun di antara semua logam.<ref>{{cite web |url=https://www.webelements.com/periodicity/liquid_range/ |title=Liquid Range |website=webelements.com |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=27 Februari 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220227135806/https://www.webelements.com/periodicity/liquid_range/ |url-status=live }}</ref> Titik lebur yang rendah serta reaktivitas logam asli dibandingkan dengan oksida menyebabkan oksida plutonium menjadi bentuk yang lebih disukai untuk aplikasi seperti bahan bakar reaktor fisi nuklir ([[bahan bakar MOX]]).

[[Peluruhan alfa]], pelepasan inti [[helium]] berenergi tinggi, adalah bentuk paling umum dari [[peluruhan radioaktif|peluruhan]] plutonium.<ref name = "NNDC" /> <sup>239</sup>Pu dengan massa 5&nbsp;kg mengandung sekitar {{val|12.5|e=24}} atom. Dengan waktu paruh 24.100 tahun, sekitar {{val|11.5|e=12}} atomnya meluruh setiap detik dengan memancarkan partikel alfa 5,157&nbsp;M[[Elektronvolt|eV]]. Nilai ini setara dengan 9,68&nbsp;watt daya. Panas yang dihasilkan oleh perlambatan partikel alfa ini membuatnya hangat saat disentuh.<ref name = "Heiserman1992">{{harvnb|Heiserman|1992|p=338}}</ref><ref>
{{harvnb|Rhodes|1986|pp=659–660}} [[Leona Woods|Leona Marshall]]: "Saat Anda memegang segumpal di tangan Anda, rasanya hangat, seperti seekor kelinci hidup"</ref> Karena [[waktu paruh]]nya yang jauh lebih pendek, {{chem|238|Pu}} memanas hingga suhu yang jauh lebih tinggi dan bersinar merah panas dengan [[Radiasi benda-hitam|radiasi benda hitam]] jika dibiarkan tanpa pemanasan atau pendinginan eksternal. Panas ini telah digunakan dalam [[generator termoelektrik radioisotop]] (lihat di bawah).

[[Resistivitas dan konduktivitas listrik|Resistivitas]] adalah ukuran seberapa kuat suatu material melawan aliran [[arus listrik]]. Resistivitas plutonium pada suhu kamar sangatlah tinggi jika dibandingkan dengan logam lain dan ia akan semakin tinggi ketika suhu diturunkan, yang tidak biasa untuk logam.<ref name = "Miner1968p544" /> Tren peningkatan resistivitas ini akan diteruskan hingga suhu 100&nbsp;[[Kelvin|K]]. Di bawah suhu ini, resistivitas akan menurun drastis untuk sampel baru.<ref name = "Miner1968p544" /> Resistivitas kemudian mulai meningkat kembali dengan waktu sekitar suhu 20&nbsp;K karena kerusakan radiasi, dengan laju peningkatan ditentukan oleh komposisi isotop sampel.<ref name = "Miner1968p544" />

Karena adanya swairadiasi (''self-irradiation''), sampel plutonium akan mengalami kelelahan (''fatigue'') pada keseluruhan struktur kristalnya, yang berarti susunan atomnya yang teratur akan dikacaukan oleh radiasi tersebut dari waktu ke waktu.<ref name = "HeckerPlutonium" /> Swairadiasi juga dapat menyebabkan [[penganilan]] yang dapat menetralkan beberapa efek kelelahan saat suhu meningkat di atas 100&nbsp;K.<ref>{{cite journal
|title = Aging of Plutonium and Its Alloys
|page = 242
|journal = [[Los Alamos Science]]
|date = 2000
|issue = 26
|url = http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?00818029.pdf
|last = Hecker
|first = Siegfried S.
|author2 = Martz, Joseph C.
|location = Los Alamos, New Mexico
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 28 April 2021
|archive-url = https://web.archive.org/web/20210428114802/https://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?00818029.pdf
|url-status = live
}}</ref>

Tidak seperti kebanyakan bahan, kepadatan plutonium meningkat ketika melebur, sebesar 2,5%, tetapi logam plutonium cair menunjukkan penurunan kepadatan linear dengan suhu.<ref name="Miner1968p544">{{harvnb|Miner|1968|p = 544}}</ref> Di dekat titik lebur, plutonium cair memiliki [[kekentalan|viskositas]] dan [[tegangan permukaan]] yang sangat tinggi dibandingkan dengan logam lainnya.<ref name = "HeckerPlutonium" />
===Alotrop===
{{Utama|Alotrop plutonium}}
[[Berkas:Pu-phases.png|jmpl|Plutonium memiliki enam alotrop pada tekanan biasa: '''alfa'''&nbsp;(α), '''beta'''&nbsp;(β), '''gama'''&nbsp;(γ), '''delta'''&nbsp;(δ), '''delta&nbsp;prima'''&nbsp;(δ'), dan '''epsilon'''&nbsp;(ε)<ref name = "Baker1983" />|alt=Sebuah grafik yang menunjukkan perubahan kepadatan dengan peningkatan suhu pada transisi fase berurutan antara fase alfa, beta, gama, delta, delta', dan epsilon]]
Plutonium biasanya memiliki enam [[Alotropi|alotrop]] dan membentuk alotrop ketujuh (''zeta'', ζ) pada suhu tinggi dalam kisaran tekanan terbatas.<ref name = "Baker1983">{{cite journal
|url = http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?07-16.pdf
|title = Plutonium: A Wartime Nightmare but a Metallurgist's Dream
|last1 = Baker
|first1 = Richard D.
|last2 = Hecker
|first2 = Siegfried S.
|last3 = Harbur
|first3 = Delbert R.
|journal = Los Alamos Science
|date = 1983
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
|pages = 148, 150–151
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 17 Oktober 2011
|archive-url = https://web.archive.org/web/20111017034523/http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?07-16.pdf
|url-status = live
}}</ref><!-- Catatan: halaman 148 --> Alotrop-alotrop ini, yang merupakan modifikasi struktural atau bentuk suatu unsur yang berbeda, memiliki [[energi dalam|energi internal]] yang sangat mirip tetapi [[massa jenis|kepadatan]] dan [[struktur kristal]] yang berbeda secara signifikan. Hal ini membuat plutonium sangat sensitif terhadap perubahan suhu, tekanan, atau kimia, dan memungkinkan perubahan volume yang dramatis mengikuti [[perubahan wujud zat|transisi fase]] dari satu bentuk alotropik ke bentuk lainnya.<ref name = "HeckerPlutonium">{{cite journal
|first = Siegfried S.
|last = Hecker
|title = Plutonium and its alloys: from atoms to microstructure
|journal = Los Alamos Science
|volume = 26
|date = 2000
|pages = 290–335
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818035.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 24 Februari 2009
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090224204042/http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818035.pdf
|url-status = live
}}</ref> Kepadatan berbagai alotrop plutonium bervariasi, mulai dari 16,00&nbsp;g/cm<sup>3</sup> hingga 19,86&nbsp;g/cm<sup>3</sup>.<ref name="CRC2006p4-27" />

Keberadaan banyak alotrop ini membuat pemesinan plutonium menjadi sangat sulit, karena ia sangat mudah berubah keadaan. Misalnya, fase-α eksis pada suhu kamar dalam plutonium murni. Ia memiliki karakteristik pemesinan yang mirip dengan [[besi tuang]] tetapi berubah menjadi fase-β (''beta'') plastik dan lunak pada suhu yang sedikit lebih tinggi.<ref name = "Miner1968p542" /> Alasan mengapa plutonium memiliki diagram fase yang rumit belumlah sepenuhnya dipahami. Bentuk α memiliki struktur [[sistem kristal monoklinik|monoklinik]] dengan simetri rendah, sehingga ia rapuh, kuat, kompresibilitas, dan konduktivitas termal yang buruk.<ref name = "Baker1983" />

Plutonium dalam fase-δ (''delta'') umumnya terbentuk pada rentang suhu 310&nbsp;°C hingga 452&nbsp;°C, tetapi ia stabil pada suhu kamar saat dipadukan dengan [[galium]], [[aluminium]], atau [[cerium]] dalam persentase kecil, meningkatkan kemampuan kerjanya dan memungkinkannya untuk di[[las]].<ref name = "Miner1968p542" /> Bentuk δ memiliki karakter logam yang lebih khas, dan kira-kira sama kuat dan lunaknya dengan aluminium.<ref name = "Baker1983" /> Dalam senjata fisi, [[gelombang kejut]] eksplosif yang digunakan untuk menekan inti plutonium juga akan menyebabkan transisi dari plutonium fase-δ biasa ke fase-α yang lebih padat, yang secara signifikan membantunya mencapai [[massa kritis|superkritisitas]].{{Butuh rujukan|date=Juni 2023}} Fase-ε (''epsilon''), alotrop padat suhu tertinggi, menunjukkan [[swadifusi]] atomik yang sangat tinggi dibandingkan dengan unsur lain.<ref name = "HeckerPlutonium" />
===Fisi nuklir===
[[Berkas:Plutonium ring.jpg|right|upright=0.7|thumb|Sebuah cincin plutonium murni 99,96% [[Bahan nuklir tingkat senjata|tingkat senjata]], cukup untuk satu [[Desain senjata nuklir#Biji plutonium|inti bom]]. Cincin ini memiliki berat 5,3&nbsp;kg dan kira-kira berdiameter 11&nbsp;cm, dan bentuknya membantu keamanan kekritisan.|alt=Sebuah silinder logam Pu]]

Plutonium adalah sebuah logam [[aktinida]] radioaktif yang [[isotop]]nya, [[plutonium-239]], merupakan salah satu dari tiga isotop [[bahan fisil|fisil]] utama (sisanya adalah [[uranium-233]] dan [[uranium-235]]); [[plutonium-241]] juga bersifat sangat fisil. Agar dapat dianggap fisil, [[inti atom]] dari suatu isotop harus dapat memecah ([[fisi nuklir|fisi]]) ketika ditembakkan dengan sebuah [[Suhu neutron#Lambat|neutron yang bergerak lambat]] dan melepaskan sejumlah neutron tambahan yang cukup untuk mempertahankan [[reaksi rantai nuklir]] dengan memecahkan inti selanjutnya.<ref>{{cite web
|url = https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/fissile-material.html
|title = Glossary – Fissile material
|publisher = United States Nuclear Regulatory Commission
|date = 20 November 2014
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 4 Februari 2015
|archive-url = https://web.archive.org/web/20150204223452/http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/fissile-material.html
|url-status = live
}}</ref>

Plutonium-239 murni dapat memiliki [[rumus empat faktor|faktor penggandaan]] (k<sub>eff</sub>) lebih besar dari satu, yang berarti bahwa jika logam tersebut tersedia dalam jumlah yang cukup dan dengan geometri yang sesuai (misalnya bola dengan ukuran yang cukup), ia dapat membentuk [[massa kritis]].<ref>
{{harvnb|Asimov|1988|p=905}}</ref> Selama fisi, sebagian kecil dari [[energi pengikatan inti|energi pengikatan nuklir]], yang mengikat inti agar tetap bersama, dilepaskan sebagai energi elektromagnetik dan kinetik dalam jumlah besar (sebagian besar energi kinetik diubah dengan cepat menjadi energi panas). Fisi satu kilogram plutonium-239 dapat menghasilkan ledakan yang setara dengan {{convert|21000|tonTNT|lk=on}}. Jumlah energi yang sangat besar inilah yang membuat plutonium-239 berguna dalam [[senjata nuklir|senjata]] dan [[reaktor nuklir]].<ref name = "Heiserman1992" />

Keberadaan isotop [[plutonium-240]] dalam suatu sampel akan membatasi potensi bom nuklir plutonium, karena plutonium-240 memiliki laju [[pembelahan spontan|fisi spontan]] yang relatif tinggi (~440 fisi per detik per gram—lebih dari 1.000 neutron per detik per gram),<ref>{{cite web |first1=Samuel |last1=Glasstone |first2=Leslie M. |last2=Redman |url=http://www.doeal.gov/opa/docs/RR00171.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20090827082245/http://www.doeal.gov/opa/docs/RR00171.pdf |archive-date=27 Agustus 2009 |title=An Introduction to Nuclear Weapons |publisher=Atomic Energy Commission Division of Military Applications |id=WASH-1038 |date=Juni 1972 |page=12}}</ref> sehingga meningkatkan tingkat neutron latar, yang pada akhirnya akan meningkatkan risiko pradetonasi.<ref>{{harvnb|Gosling|1999|p=40}}</ref> Plutonium dapat dikategorikan ke dalam berbagai tingkatan, yaitu [[bahan nuklir tingkat senjata|tingkat senjata]], tingkat bahan bakar, atau tingkat reaktor, bergantung pada persentase plutonium-240 yang dikandungnya. Plutonium tingkat senjata memiliki kadar plutonium-240 kurang dari 7%. [[Plutonium tingkat reaktor|Plutonium tingkat bahan bakar]] memiliki kadar plutonium-240 dari 7% hingga kurang dari 19%, dan tingkat reaktor daya memiliki kadar plutonium-240 sebesar 19% atau lebih. [[Plutonium-239#Plutonium tingkat super|Plutonium tingkat super]], dengan kadar plutonium-240 kurang dari 4%, digunakan dalam senjata [[Angkatan Laut Amerika Serikat|Angkatan Laut A.S.]] yang disimpan di dekat awak kapal dan kapal selam, karena radioaktivitasnya yang lebih rendah.<ref>
{{cite web
|title = Plutonium: The First 50 Years
|publisher = U.S. Department of Energy
|date = 1996
|id = DOE/DP-1037
|url = http://www.doeal.gov/SWEIS/DOEDocuments/004%20DOE-DP-0137%20Plutonium%2050%20Years.pdf
|archive-url=https://web.archive.org/web/20130218162928/http://www.doeal.gov/SWEIS/DOEDocuments/004%20DOE-DP-0137%20Plutonium%2050%20Years.pdf
|archive-date=18 Februari 2013
}}</ref> Isotop [[plutonium-238]] tidak bersifat [[Bahan fisil#Fisil vs dapat dibelah|fisil tetapi dapat mengalami fisi nuklir]] dengan mudah dengan [[Suhu neutron#Cepat|neutron cepat]] serta dapat mengalami peluruhan alfa.<ref name = "Heiserman1992" /> Semua isotop plutonium dapat "dibiakkan" menjadi bahan fisil dengan satu atau lebih [[tangkapan neutron|absorpsi neutron]], baik diikuti [[peluruhan beta]] atau tidak. Hal ini membuat isotop plutonium nonfisil menjadi [[bahan subur|bahan yang subur]].
===Isotop dan nukleosintesis===
[[Berkas:PuIsotopes.svg|thumb|upright=1.5|Rantai torium–uranium dan uranium–plutonium|alt=Sebuah diagram yang menggambarkan interkonversi antara berbagai isotop uranium, torium, protaktinium, dan plutonium]]
{{Utama|Isotop plutonium}}
Terdapat setidaknya dua puluh [[radionuklida|isotop radioaktif]] plutonium yang telah dikarakterisasi. Isotop yang berumur paling panjang adalah plutonium-244, dengan waktu paruh 80,8&nbsp;juta tahun, plutonium-242, dengan waktu paruh 373.300&nbsp;tahun, dan plutonium-239, dengan waktu paruh 24.110&nbsp;tahun. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 7.000&nbsp;tahun. Unsur ini juga memiliki delapan [[Isomer nuklir|keadaan metastabil]], meskipun semuanya memiliki waktu paruh kurang dari satu&nbsp;detik.<ref name = "NNDC">{{cite web
|url = http://www.nndc.bnl.gov/chart/
|first = Alejandro A.
|last = Sonzogni
|title = Chart of Nuclides
|publisher = Pusat Data Nuklir Nasional, [[Laboratorium Nasional Brookhaven]]
|access-date = 15 Juni 2023
|date = 2008
|location = Upton
|archive-date = 21 Juli 2011
|archive-url = https://web.archive.org/web/20110721051025/http://www.nndc.bnl.gov/chart/
|url-status = dead
}}</ref> Plutonium-244 telah ditemukan di ruang antarbintang<ref name="WallnerFaestermann2015">{{cite journal|last1=Wallner|first1=A.|last2=Faestermann|first2=T.|last3=Feige|first3=J.|last4=Feldstein|first4=C.|last5=Knie|first5=K.|last6=Korschinek|first6=G.|last7=Kutschera|first7=W.|last8=Ofan|first8=A.|last9=Paul|first9=M.|last10=Quinto|first10=F.|last11=Rugel|first11=G.|last12=Steier|first12=P.|title=Abundance of live 244Pu in deep-sea reservoirs on Earth points to rarity of actinide nucleosynthesis|journal=Nature Communications|volume=6|year=2015|pages=5956|issn=2041-1723|doi=10.1038/ncomms6956|pmid=25601158|pmc=4309418|arxiv=1509.08054|bibcode=2015NatCo...6.5956W}}</ref> dan ia memiliki waktu paruh terpanjang dari semua radioisotop nonprimordial.

Isotop plutonium yang diketahui memiliki [[nomor massa]] yang berkisar mulai dari 228 hingga 247. Mode peluruhan utama isotop dengan nomor massa lebih rendah dari isotop paling stabil, plutonium-244, adalah fisi spontan dan [[peluruhan alfa|emisi alfa]], sebagian besar membentuk isotop uranium (92 [[proton]]) dan [[neptunium]] (93 proton) sebagai [[produk peluruhan]] (dengan mengabaikan berbagai inti anak yang dihasilkan oleh proses fisi). Mode peluruhan utama untuk isotop dengan nomor massa lebih tinggi dari plutonium-244 adalah [[peluruhan beta|emisi beta]], sebagian besar membentuk isotop [[amerisium]] (95 proton) sebagai produk peluruhan. Plutonium-241 merupakan [[Deret radioaktif|isotop induk]] dari [[Deret radioaktif#Deret neptunium|deret peluruhan neptunium]], meluruh menjadi amerisium-241 melalui emisi beta.<ref name = "NNDC" /><ref name="p340">{{harvnb|Heiserman|1992|p=340}}</ref>

Plutonium-238 dan -239 adalah isotop yang paling sering disintesis.<ref name = "Heiserman1992" /> Plutonium-239 disintesis melalui reaksi berikut yang menggunakan uranium (U) dan neutron (n) melalui peluruhan beta (β<sup>−</sup>) dengan neptunium (Np) sebagai perantara:<ref>{{cite journal|first=J. W.|last=Kennedy|author2=Seaborg, G. T. |author3=Segrè, E. |author4= Wahl, A. C. |title=Properties of Element 94|journal=Physical Review|date=1946|issue=7–8|pages=555–556|doi=10.1103/PhysRev.70.555|volume=70|bibcode = 1946PhRv...70..555K|doi-access=free}}</ref>

:<chem>
{^{238}_{92}U} + {^{1}_{0}n} -> {^{239}_{92}U} ->[\beta^-] [23,5 \ \ce{mnt}] {^{239}_{93}Np} ->[\beta^-] [2,3565 \ \ce{hri}] {^{239}_{94}Pu}
</chem>

Neutron yang berasal dari fisi uranium-235 [[tangkapan neutron|ditangkap]] oleh inti uranium-238 untuk membentuk uranium-239; sebuah [[peluruhan beta]] akan mengubah neutron menjadi proton untuk membentuk neptunium-239 (waktu paruh 2,36&nbsp;hari) dan peluruhan beta lebih lanjut akan membentuk plutonium-239.<ref name = "Greenwood1997p1259">{{harvnb|Greenwood|1997|p = 1259}}</ref> [[Egon Bretscher]] yang mengerjakan proyek [[Tube Alloys]] Britania Raya memprediksikan reaksi ini secara teoretis pada tahun 1940.{{sfn|Clark|1961|pp=124–125}}

Plutonium-238 disintesis dengan membombardir uranium-238 dengan [[Deuterium|deuteron]] (D, inti [[hidrogen]] berat) dalam reaksi berikut:<ref>{{cite journal|first=Glenn T.|last=Seaborg|author2=McMillan, E. |author3=Kennedy, J. W. |author4= Wahl, A. C. |title=Radioactive Element 94 from Deuterons on Uranium|journal=Physical Review|date=1946|issue=7–8|pages=366|doi=10.1103/PhysRev.69.366|volume=69|bibcode = 1946PhRv...69..366S}}</ref>

:<math chem>\begin{align}
\ce{ {^{238}_{92}U} + {^{2}_{1}D} ->} &\ce{ {^{238}_{93}Np} + 2^{1}_{0}n} \\
&\ce{^{238}_{93}Np ->[\beta^-] [2,117 \ \ce{hri}] {^{238}_{94}Pu} }
\end{align}</math>

Dalam proses ini, deuteron yang menabrak uranium-238 menghasilkan dua neutron beserta neptunium-238, yang secara spontan meluruh dengan memancarkan partikel beta negatif untuk membentuk plutonium-238.{{sfn|Bernstein|2007|pp=76–77}} Plutonium-238 juga dapat diproduksi melalui [[pengaktifan neutron|penyinaran neutron]] dari [[neptunium-237]].<ref>{{cite web |url=https://www.energy.gov/sites/prod/files/NEGTN0NEAC_PU-238_042108.pdf |title=Assessment of Plutonium-238 Production of Alternatives: Briefing for Nuclear Energy Advisory Committee |publisher=Energy.gov |last=Miotla |first=Dennis |date=21 April 2008 |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=16 Maret 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220316130014/https://www.energy.gov/sites/prod/files/NEGTN0NEAC_PU-238_042108.pdf |url-status=live }}</ref>
===Panas peluruhan dan sifat fisi===
Isotop plutonium mengalami peluruhan radioaktif dan menghasilkan [[panas peluruhan]]. Isotop yang berbeda menghasilkan jumlah panas per massa yang berbeda. Panas peluruhan biasanya dinyatakan dengan satuan watt/kilogram, atau miliwatt/gram. Pada potongan plutonium yang lebih besar (misalnya lubang senjata) dan pembuangan panas yang tidak memadai, pemanasan sendiri yang dihasilkan dapat berdampak signifikan.

{| class="wikitable"
|+ Panas peluruhan isotop plutonium<ref>{{cite web|url=http://www.cnfc.or.jp/e/proposal/reports/index.html|title=Can Reactor Grade Plutonium Produce Nuclear Fission Weapons?|date=Mei 2001|publisher=Council for Nuclear Fuel Cycle Institute for Energy Economics, Japan|access-date=15 Juni 2023|archive-date=24 Februari 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210224141047/http://www.cnfc.or.jp/e/proposal/reports/index.html|url-status=live}}</ref>
! Isotop !! [[Peluruhan radioaktif#Mode peluruhan|Mode peluruhan]] !! [[Waktu paruh]] (tahun) !! [[Panas peluruhan]] (W/kg) !! Neutron [[pembelahan spontan|fisi spontan]] (1/(g·s)) !! Komentar
|-
! [[Plutonium-238|<sup>238</sup>Pu]]
| alfa menjadi [[uranium-234|<sup>234</sup>U]]
| 87,74
| 560
| 2600
| Panas peluruhan sangat tinggi. Dalam jumlah kecilpun berdampak signifikan. Digunakan pada [[generator termoelektrik radioisotop]].
|-
! [[Plutonium-239|<sup>239</sup>Pu]]
| alfa menjadi [[uranium-235|<sup>235</sup>U]]
| 24100
| 1,9
| 0,022
| Isotop fisil utama yang banyak digunakan.
|-
! [[Plutonium-240|<sup>240</sup>Pu]]
| alfa menjadi [[uranium-236|<sup>236</sup>U]], fisi spontan 
| 6560
| 6,8
| 910
| Pengotor utama dalam sampel isotop <sup>239</sup>Pu. Tingkat plutonium biasanya dinyatakan dalam persentase <sup>240</sup>Pu. Fisi spontan yang tinggi menghalangi penggunaan pada senjata nuklir.
|-
! [[Plutonium-241|<sup>241</sup>Pu]]
| beta-minus, menjadi [[Amerisium-241|<sup>241</sup>Am]]
| 14,4
| 4,2
| 0,049
| Meluruh menjadi amerisium-241; penumpukannya menghadirkan bahaya radiasi pada sampel yang lebih tua.
|-
! [[Plutonium-242|<sup>242</sup>Pu]]
| alfa menjadi [[uranium-238|<sup>238</sup>U]]
| 376000
| 0,1
| 1700
| <sup>242</sup>Pu meluruh menjadi [[uranium-238|<sup>238</sup>U]] melalui peluruhan alfa; ia juga akan meluruh melalui fisi spontan. 
|}
===Sifat kimia dan senyawa===
[[Berkas:Plutonium in solution.jpg|thumb|Berbagai keadaan oksidasi plutonium dalam larutan|alt=Lima cairan dalam tabung kaca: violet, Pu(III); cokelat tua, Pu(IV)HClO4; ungu muda, Pu(V); cokelat muda, Pu(VI); hijau tua, Pu(VII)]]
Pada suhu kamar, plutonium murni berwarna keperakan tetapi berubah menjadi kusam saat teroksidasi.<ref>{{harvnb|Heiserman|1992|p=339}}</ref> Unsur ini menunjukkan empat [[bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]] ionik yang umum dalam [[larutan berair]] dan satu yang langka:<ref name = "CRC2006p4-27" />
* Pu(III), sebagai Pu<sup>3+</sup> (biru lavender)
* Pu(IV), sebagai Pu<sup>4+</sup> (kuning cokelat)
* Pu(V), sebagai {{chem|PuO|2|+}} (pink muda){{efn|group = note|Ion {{chem|PuO|2|+}} tidak stabil dalam larutan dan akan berdisproporsionasi menjadi Pu<sup>4+</sup> dan {{chem|PuO|2|2+}}; Pu<sup>4+</sup> kemudian akan mengoksidasi {{chem|PuO|2|+}} yang tersisa menjadi {{chem|PuO|2|2+}}, dan ia sendiri akan tereduksi menjadi Pu<sup>3+</sup>. Oleh karena itu, larutan berair {{chem|PuO|2|+}} cenderung berubah menjadi campuran Pu<sup>3+</sup> dan {{chem|PuO|2|2+}} dari waktu ke waktu. [[Uranium#Kimia berair|{{chem|UO|2|+}}]] tidak stabil karena alasan yang sama.<ref>{{cite web
 |title       = Nuclear Criticality Safety Engineering Training Module 10 – Criticality Safety in Material Processing Operations, Part 1
 |url         = http://ncsp.llnl.gov/ncset/Module10.pdf
 |access-date  = 15 Juni 2023
 |date        = 2002
 |last        = Crooks
 |first       = William J.
 |url-status     = dead
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20060320153404/http://ncsp.llnl.gov/ncset/Module10.pdf
 |archive-date = 20 Maret 2006
}}</ref>}}
* Pu(VI), sebagai {{chem|PuO|2|2+}} (pink oranye)
* Pu(VII), sebagai {{chem|PuO|5|3-}} (hijau)—ion heptavalen yang jarang terjadi.

Warna yang ditunjukkan oleh larutan plutonium bergantung pada keadaan oksidasi dan sifat-sifat [[Ion#Anion dan kation|anion]] asam.<ref>{{cite book
|last = Matlack
|first = George
|title = A Plutonium Primer: An Introduction to Plutonium Chemistry and its Radioactivity
|publisher = Los Alamos National Laboratory
|date = 2002
|id = LA-UR-02-6594
}}</ref> Anion asamlah yang memengaruhi derajat [[kompleks koordinasi|pengompleksan]]—bagaimana atom terhubung ke atom pusat—spesies plutonium. Selain itu, keadaan oksidasi plutonium formal +2 diketahui dalam kompleks [K(2.2.2-kriptan)] [Pu<sup>II</sup>Cp″<sub>3</sub>], Cp″ = C<sub>5</sub>H<sub>3</sub>(SiMe<sub>3</sub>)<sub>2</sub>.<ref>{{cite journal|doi=10.1021/jacs.7b00706|pmid=28235179|title=Identification of the Formal +2 Oxidation State of Plutonium: Synthesis and Characterization of <nowiki>{</nowiki>Pu<sup>II</sup><nowiki>[</nowiki>C<sub>5</sub>H<sub>3</sub>(SiMe<sub>3</sub>)<sub>2</sub><nowiki>]</nowiki><sub>3</sub><nowiki>}</nowiki><sup>−</sup>|year=2017|first1=Cory J.|last1=Windorff|first2=Guo P|last2=Chen|first3=Justin N|last3=Cross|first4=William J.|last4=Evans|first5=Filipp|last5= Furche|first6=Andrew J.|last6=Gaunt|first7=Michael T.|last7=Janicke|first8=Stosh A.|last8=Kozimor|first9=Brian L.|last9=Scott|journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=139|issue=11|pages=3970–3973}}</ref>

Keadaan oksidasi +8 juga dimungkinkan dalam plutonium tetroksida {{chem|Pu|O|4}} yang volatil.<ref name = "zaitsevskii">{{cite journal |last1=Zaitsevskii |first1=Andréi |last2=Mosyagin |first2=Nikolai S. |last3=Titov |first3=Anatoly V. |last4=Kiselev |first4=Yuri M. |title=Relativistic density functional theory modeling of plutonium and americium higher oxide molecules |journal=The Journal of Chemical Physics |date=21 Juli 2013 |volume=139 |issue=3 |pages=034307 |doi=10.1063/1.4813284|pmid=23883027 |bibcode=2013JChPh.139c4307Z }}</ref> Meskipun ia mudah terurai melalui mekanisme reduksi yang mirip dengan {{chem|Fe|O|4}}, {{chem|Pu|O|4}} dapat distabilkan dalam larutan basa dan [[kloroform]].<ref name = "zaitsevskii" /><ref>{{cite journal |last1=Kiselev |first1=Yu. M. |last2=Nikonov |first2=M. V. |last3=Dolzhenko |first3=V. D. |last4=Ermilov |first4=A. Yu. |last5=Tananaev |first5=I. G. |last6=Myasoedov |first6=B. F. |title=On existence and properties of plutonium(VIII) derivatives |journal=Radiochimica Acta |date=17 January 2014 |volume=102 |issue=3 |pages=227–237 |doi=10.1515/ract-2014-2146|s2cid=100915090 }}</ref>

Logam plutonium diproduksi dengan mereaksikan [[plutonium tetrafluorida|plutonium(IV) fluorida]] dengan [[barium]], [[kalsium]] atau [[litium]] pada suhu 1200&nbsp;°C.<ref>
{{harvnb|Eagleson|1994|p=840}}</ref> Logam plutonium akan diserang oleh [[asam]], [[oksigen]], dan uap, tetapi tidak oleh [[alkali]] dan mudah larut dalam [[asam klorida]], [[asam iodida|iodida]], dan [[asam perklorat|perklorat]] pekat.<ref name = "Miner1968p545">{{harvnb|Miner|1968|p = 545}}</ref> Leburan logam plutonium harus disimpan dalam [[vakum|ruang hampa]] atau [[gas lengai|atmosfer lengai]] untuk menghindari terjadinya reaksi dengan udara.<ref name = "Miner1968p542">{{harvnb|Miner|1968|p = 542}}</ref> Pada suhu 135&nbsp;°C logam plutonium akan menyala di udara dan akan meledak jika diletakkan dalam [[karbon tetraklorida]].<ref name = "Emsley2001" />

[[Berkas:Plutonium pyrophoricity.jpg|thumb|[[Piroforik|Piroforisitas]] plutonium dapat menyebabkannya terlihat seperti bara api yang menyala dalam kondisi tertentu.|alt=Blok Pu hitam dengan bintik merah di atasnya dan bubuk kuning di sekitarnya]]
[[Berkas:96602765.lowres.jpeg|thumb|upright|alt=Botol kaca presipitasi plutonium hidroksida berwarna putih kecokelatan seperti salju|Dua puluh mikrogram plutonium hidroksida murni]]
Plutonium merupakan logam yang reaktif. Di udara lembap atau [[argon]] lembap, logam ini akan teroksidasi dengan cepat, menghasilkan campuran [[oksida]] dan [[hidrida]].<ref name = "WISER" /> Jika logam ini terpapar cukup lama dengan sejumlah uap air dalam jumlah terbatas, lapisan permukaan PuO<sub>2</sub> berbentuk bubuk yang membungkus logam akan terbentuk.<ref name = "WISER" /> Selain itu, juga terbentuk [[plutonium hidrida]]. Apabila terpapar dengan uap air yang berlebihan, hanya akan terbentuk PuO<sub>2</sub>.<ref name = "Miner1968p545" />

Plutonium menunjukkan laju reaksi yang sangat besar dan dapat dibalik dengan hidrogen murni, membentuk plutonium hidrida.<ref name = "HeckerPlutonium" /> Ia juga mudah bereaksi dengan oksigen, membentuk PuO dan PuO<sub>2</sub> serta oksida intermediat; plutonium oksida mengisi volume 40% lebih banyak daripada logam plutonium. Logam ini bereaksi dengan [[halogen]], menghasilkan [[senyawa kimia|senyawa]] dengan rumus umum PuX<sub>3</sub> di mana X dapat berupa [[plutonium(III) fluorida|F]], [[plutonium(III) klorida|Cl]], [[plutonium(III) bromida|Br]] atau I dan PuF<sub>4</sub> juga telah terlihat. Oksihalida berikut telah teramati: PuOCl, PuOBr dan PuOI. Ia akan bereaksi dengan karbon untuk membentuk PuC, nitrogen untuk membentuk PuN dan [[silikon]] untuk membentuk PuSi<sub>2</sub>.<ref name = "CRC2006p4-27" /><ref name = "Emsley2001" />

Kimia [[Kimia organologam|organologam]] kompleks plutonium sangat khas untuk spesies [[Kimia organoaktinida|organoaktinida]]; contoh karakteristik senyawa organoplutonium adalah [[plutonosena]].<ref name="Greenwood1997p1259" /><ref name=":0">{{Cite journal|last1=Apostolidis|first1=Christos|last2=Walter|first2=Olaf|last3=Vogt|first3=Jochen|last4=Liebing|first4=Phil|last5=Maron|first5=Laurent|last6=Edelmann|first6=Frank T.|date=2017|title=A Structurally Characterized Organometallic Plutonium(IV) Complex|url= |journal=Angewandte Chemie International Edition|language=en|volume=56|issue=18|pages=5066–5070|doi=10.1002/anie.201701858|issn=1521-3773|pmc=5485009|pmid=28371148}}</ref> Metode kimia komputasi menunjukkan karakter [[ikatan kovalen|kovalen]] yang ditingkatkan dalam ikatan plutonium–ligan.<ref name="HeckerPlutonium" /><ref name=":0" />

Serbuk plutonium, hidridanya, dan oksida tertentunya seperti Pu<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
bersifat [[piroforik]], artinya mereka dapat menyala secara spontan pada suhu sekitar sehingga harus ditangani dalam atmosfer nitrogen atau argon yang lengai dan kering. Plutonium curah hanya menyala ketika dipanaskan di atas suhu 400&nbsp;°C. Pu<sub>2</sub>O<sub>3</sub> secara spontan memanas dan berubah menjadi PuO<sub>2</sub>, yang stabil di udara kering, tetapi bereaksi dengan uap air saat dipanaskan.<ref name="NucSafety" />

[[Krus]] yang digunakan untuk mengandung plutonium haruslah tahan terhadap lingkungan [[Redoks|reduksi]] yang kuat. [[Logam refraktori|Logam tahan api]] seperti [[tantalum]] dan [[wolfram]] beserta dengan oksida, [[borida]], [[karbida]], [[nitrida]], dan [[silisida]] yang lebih stabil dapat menoleransi lingkungan seperti ini. Peleburan dalam [[tanur busur listrik]] dapat digunakan untuk menghasilkan batangan logam kecil tanpa memerlukan krus.<ref name = "Miner1968p542" />

[[Serium]] digunakan sebagai tiruan kimia plutonium untuk pengembangan penahanan, ekstraksi, dan teknologi lainnya.<ref>{{cite journal|title=Low Temperature Reaction of ReillexTM HPQ and Nitric Acid|author=Crooks, W. J.|display-authors=etal|url=http://sti.srs.gov/fulltext/ms2000068/ms2000068.html|doi=10.1081/SEI-120014371|journal=Solvent Extraction and Ion Exchange|volume=20|date=2002|pages=543–559|issue=4–5|s2cid=95081082 |access-date=15 Juni 2023|archive-date=14 Juni 2011|archive-url=https://web.archive.org/web/20110614053034/http://sti.srs.gov/fulltext/ms2000068/ms2000068.html|url-status=live}}</ref>
====Struktur elektronik====
Plutonium adalah sebuah unsur di mana [[Kelopak elektron#Subkulit|elektron 5f]] adalah batas transisi antara terdelokalisasi dan terlokalisasi; oleh karena itu, ia dianggap sebagai salah satu unsur yang paling kompleks.<ref name="physicsworld.com">{{cite news|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/16443|title=Plutonium is also a superconductor|publisher=PhysicsWeb.org|author=Dumé, Belle|date=20 November 2002|access-date=15 Juni 2023|archive-date=12 Januari 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120112184014/http://physicsworld.com/cws/article/news/16443|url-status=live}}</ref> Perilaku anomali plutonium disebabkan oleh struktur elektroniknya. Perbedaan energi antara subkulit 6d dan 5f sangatlah rendah. Ukuran kulit 5f cukup untuk memungkinkan elektron membentuk ikatan di dalam kisi, pada batas antara perilaku terlokalisasi dan pengikatan. Kedekatan tingkat energi menyebabkan adanya beberapa konfigurasi elektron berenergi rendah dengan tingkat energi yang hampir sama. Hal ini menyebabkan konfigurasi 5f<sup>n</sup>7s<sup>2</sup> dan 5f<sup>n−1</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup> bersaing, yang menyebabkan kompleksitas perilaku kimianya. Sifat orbital 5f yang sangat terarah bertanggung jawab atas ikatan kovalen terarah dalam molekul dan kompleks plutonium.<ref name = "HeckerPlutonium" />
===Paduan===
Plutonium dapat membentuk paduan dan senyawa intermediat dengan sebagian besar logam lainnya. Pengecualiannya meliputi litium, [[natrium]], [[kalium]], [[rubidium]], dan [[sesium]] dari [[logam alkali]]; [[magnesium]], kalsium, [[stronsium]], dan barium dari [[logam alkali tanah]]; serta [[europium]] dan [[iterbium]] dari [[logam tanah jarang]].<ref name = "Miner1968p545" /> Pengecualian sebagian meliputi logam tahan api [[kromium]], [[molibdenum]], [[niobium]], tantalum, dan wolfram, yang larut dalam plutonium cair, tetapi tidak larut atau hanya sedikit larut dalam plutonium padat.<ref name = "Miner1968p545" /> Galium, aluminium, amerisium, [[skandium]] dan serium dapat menstabilkan fase-δ plutonium dalam suhu kamar. [[Silikon]], [[indium]], [[seng]], dan [[zirkonium]] memungkinkan pembentukan keadaan-δ metastabil ketika didinginkan dengan cepat. Jumlah [[hafnium]], [[holmium]], dan [[talium]] yang tinggi juga dapat mempertahankan fase-δ pada suhu kamar. Neptunium adalah satu-satunya unsur yang dapat menstabilkan fase-α pada suhu yang lebih tinggi.<ref name = "HeckerPlutonium" />

Paduan plutonium dapat diproduksi dengan menambahkan sebuah logam ke plutonium cair. Jika logam pemadu cukup reduktif, plutonium dapat ditambahkan dalam bentuk oksida atau halida. Paduan plutonium–galium dan plutonium–aluminium fase-δ diproduksi dengan menambahkan plutonium(III) fluorida pada galium atau aluminium cair, yang memiliki keuntungan untuk menghindari kontak langsung dengan logam plutonium yang sangat reaktif.<ref>{{harvnb|Moody| Hutcheon|Grant|2005|p=169}}</ref>
* Paduan '''[[Paduan plutonium–galium|plutonium–galium]]''' digunakan untuk menstabilkan fase-δ plutonium, menghindari masalah terkait fase-α dan α–δ. Penggunaan utamanya adalah pada [[biji (senjata nuklir)|biji]] [[Desain senjata nuklir|senjata nuklir delakan]].<ref>{{cite journal|url=https://books.google.com/books?id=0o4DnYptWdgC&pg=PA71|page=71|journal=ECS Transactions|publisher=Electrochemical Society|author=Kolman, D. G.|author2=Colletti, L. P.|name-list-style=amp|title=The aqueous corrosion behavior of plutonium metal and plutonium–gallium alloys exposed to aqueous nitrate and chloride solutions|volume=16|date=2009|issue=52|doi=10.1149/1.3229956|bibcode=2009ECSTr..16Z..71K|isbn=978-1-56677-751-3|s2cid=96567022 |access-date=15 Juni 2023|archive-date=16 Maret 2022|archive-url=https://web.archive.org/web/20220316125950/https://books.google.com/books?id=0o4DnYptWdgC&pg=PA71|url-status=live}}</ref>
* Paduan '''plutonium–aluminium''' adalah alternatif paduan Pu–Ga. Ia adalah unsur asli yang dipertimbangkan untuk stabilisasi fase-δ, tetapi kecenderungannya untuk bereaksi dengan partikel alfa dan melepaskan neutron mengurangi kegunaannya untuk biji senjata nuklir. Paduan plutonium–aluminium juga dapat digunakan sebagai komponen [[bahan bakar nuklir]].<ref>{{harvnb|Hurst|Ward|1956}}</ref>
* Paduan '''plutonium–galium–kobalt''' (PuCoGa<sub>5</sub>) adalah superkonduktor yang tidak konvensional, menunjukkan superkonduktivitas di bawah 18,5&nbsp;K, satu urutan besar lebih tinggi dari yang tertinggi di antara sistem [[bahan fermion berat|fermion berat]], dan memiliki arus kritis yang besar.<ref name="physicsworld.com" /><ref>{{cite web<!--Citation bot -->|url=http://www.lanl.gov/orgs/mpa/files/mrhighlights/LALP-06-072.pdf|author=Curro, N. J.|title=Unconventional superconductivity in PuCoGa<sub>5</sub>|date=Spring 2006|publisher=Laboratorium Nasional Los Alamos|access-date=15 Juni 2023|archive-url=https://web.archive.org/web/20110722062226/http://www.lanl.gov/orgs/mpa/files/mrhighlights/LALP-06-072.pdf|archive-date=22 Juli 2011|url-status=dead}}</ref>
* Paduan '''plutonium–zirkonium''' dapat digunakan sebagai bahan bakar nuklir.<ref>McCuaig, Franklin D. "Pu–Zr alloy for high-temperature foil-type fuel" {{US patent|4059439}}, Dikeluarkan pada 22 November 1977</ref>
* Paduan '''plutonium–serium''' dan '''plutonium–serium–kobalt''' digunakan sebagai bahan bakar nuklir.<ref>{{harvnb|Jha|2004|p=73}}</ref>
* Paduan '''plutonium–uranium''', dengan kandungan plutonium sekitar 15–30&nbsp;mol.%, dapat digunakan sebagai bahan bakar nuklir untuk reaktor pembiak cepat. Sifatnya yang [[piroforik]] dan kerentanannya yang tinggi terhadap korosi hingga dapat menyala sendiri atau swadisintegrasi setelah terpapar udara membutuhkan paduan dengan komponen lain. Penambahan aluminium, karbon atau tembaga tidak meningkatkan laju disintegrasi secara nyata, paduan zirkonium dan besi memiliki ketahanan korosi yang lebih baik tetapi juga terdisintegrasi dalam beberapa bulan di udara. Penambahan titanium dan/atau zirkonium akan meningkatkan titik lebur paduan secara signifikan.<ref name="Pu1965">{{harvnb|Kay|1965|p=456}}</ref>
* Paduan '''plutonium–uranium–titanium''' dan '''plutonium–uranium–zirkonium''' telah diteliti untuk digunakan sebagai bahan bakar nuklir. Penambahan unsur ketiga meningkatkan ketahanan korosi, mengurangi sifat mudah terbakar, dan meningkatkan keuletan, fabrikabilitas, kekuatan, dan ekspansi termal. Paduan '''plutonium–uranium–molibdenum''' memiliki ketahanan korosi terbaik, membentuk lapisan pelindung oksida, tetapi titanium dan zirkonium lebih disukai karena alasan fisika.<ref name="Pu1965" />
* Paduan '''torium–uranium–plutonium''' telah diteliti sebagai bahan bakar nuklir untuk reaktor pembiak cepat.<ref name="Pu1965" />
==Keterjadian==
[[Berkas:2019-11-22_Radioactive_Plutonium_sample_at_Questacon_museum,_Canberra,_Australia.jpg|thumb|Contoh logam plutonium yang dipajang di museum [[Questacon]]]]
Sejumlah kecil isotop plutonium-238, plutonium-239, plutonium-240, dan plutonium-dapat ditemukan di alam. Jumlah plutonium-239 yang lebih kecil lagi, beberapa [[Notasi bagian per#Bagian per triliun|bagian per triliun]], dan produk peluruhannya secara alami ditemukan di beberapa bijih uranium terkonsentrasi,<ref name = "Miner1968p541" /> seperti [[Reaktor nuklir alam|reaktor fisi nuklir alami]] di [[Oklo]], [[Gabon]].<ref>
{{cite web
|url = http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0010.shtml
|title = Oklo: Natural Nuclear Reactors
|publisher = U.S. Department of Energy, Office of Civilian Radioactive Waste Management
|date = 2004
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-url = https://web.archive.org/web/20081020201724/http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0010.shtml
|archive-date = 20 Oktober 2008
}}</ref> Rasio plutonium-239 terhadap uranium di deposit uranium [[Tambang Cigar Lake]] berkisar antara {{val|2.4|e=-12}} hingga {{val|44|e=-12}}.<ref name = "Cigar">{{cite journal
 |journal      = Geochimica et Cosmochimica Acta
 |volume       = 63
 |issue        = 2
 |pages        = 275–285
 |date         = 1999
 |doi          = 10.1016/S0016-7037(98)00282-8
 |title        = Nature's uncommon elements: plutonium and technetium
 |first1       = David
 |last1        = Curtis
 |last2        = Fabryka-Martin
 |first2       = June
 |last3        = Paul
 |first3       = Dixon
 |last4        = Cramer
 |first4       = Jan
 |bibcode      = 1999GeCoA..63..275C
 |url          = https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc704244/
 |access-date  = 15 Juni 2023
 |archive-date = 27 Juni 2021
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20210627232349/https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc704244/
 |url-status   = live
}}</ref> Jumlah kecil <sup>239</sup>Pu ini berasal dari cara berikut: pada kesempatan langka, <sup>238</sup>U mengalami fisi spontan, dan dalam prosesnya, ia memancarkan satu atau dua neutron bebas dengan sejumlah energi kinetik. Ketika salah satu neutron ini menumbuk inti atom <sup>238</sup>U lainnya, ia diserap oleh atom itu, yang menjadi <sup>239</sup>U. Dengan waktu paruh yang relatif singkat, <sup>239</sup>U meluruh menjadi <sup>239</sup>Np, yang kemudian meluruh menjadi <sup>239</sup>Pu.{{sfn|Bernstein|2007|pp=75–77}}<ref>{{cite journal|doi = 10.1038/234132a0|title= Detection of Plutonium-244 in Nature|journal = Nature|pages = 132–134|date = 1971|last1 = Hoffman|first1 = D. C.|last2 = Lawrence|first2 = F. O.|last3 = Mewherter|first3 = J. L.|last4 = Rourke|first4 = F. M.|volume = 234|bibcode = 1971Natur.234..132H|issue=5325|s2cid= 4283169}}</ref> Akhirnya, sejumlah kecil plutonium-238, dikaitkan dengan [[peluruhan beta ganda]] uranium-238 yang sangat langka, telah ditemukan dalam sampel uranium alami.<ref>{{cite journal|last = Peterson|title = Uranium displays rare type of radioactivity|date = 7 Desember 1991|first = Ivars|doi = 10.2307/3976137|jstor = 3976137|publisher = [[Wiley-Blackwell]]|volume = 140|issue = 23|page = 373|journal = [[Science News]]}}</ref>

Karena waktu paruhnya yang relatif panjang, yaitu sekitar 80&nbsp;juta tahun, diperkirakan bahwa [[plutonium-244]] terjadi secara alami sebagai [[nuklida primordial]], tetapi laporan awal pendeteksiannya tidak dapat dikonfirmasikan.<ref>
{{cite journal
|first1 = D. C.
|last1 = Hoffman
|last2 = Lawrence|first2=F. O.|last3=Mewherter|first3=J. L.|last4=Rourke|first4=F. M.
|title = Detection of Plutonium-244 in Nature
|journal = Nature
|id = Nr. 34
|date = 1971
|pages = 132–134
|doi = 10.1038/234132a0
|volume = 234
|bibcode = 1971Natur.234..132H
|issue=5325|s2cid = 4283169
}}</ref> Namun, waktu paruhnya yang panjang memastikan peredarannya melintasi Tata Surya sebelum [[radionuklida punah|kepunahannya]],<ref name=":1">{{Cite journal|title = Extinct <sup>244</sup>Pu in Ancient Zircons|jstor = 3839259|journal = Science|date = 2004-01-01|pages = 89–91|volume = 306|issue = 5693|first1 = Grenville|last1 = Turner|first2 = T. Mark|last2 = Harrison|first3 = Greg|last3 = Holland|first4 = Stephen J.|last4 = Mojzsis|first5 = Jamie|last5 = Gilmour|bibcode = 2004Sci...306...89T |doi = 10.1126/science.1101014 |pmid = 15459384| s2cid=11625563 |url = https://pdfs.semanticscholar.org/3cda/5d558ee8b37160d83d66d7ce0fdb47b3ef75.pdf|archive-url = https://web.archive.org/web/20200211020817/https://pdfs.semanticscholar.org/3cda/5d558ee8b37160d83d66d7ce0fdb47b3ef75.pdf|url-status = dead|archive-date = 11 Februari 2020}}</ref> dan memang, bukti fisi spontan dari <sup>244</sup>Pu yang telah punah telah ditemukan pada beberapa meteorit.<ref name=":2">{{Cite journal|title = Plutonium-244 Fission Tracks: Evidence in a Lunar Rock 3.95 Billion Years Old|jstor = 1733798|journal = Science|date = 1972-01-01|pages = 909–911|volume = 176|issue = 4037|first1 = I. D.|last1 = Hutcheon|first2 = P. B.|last2 = Price|bibcode = 1972Sci...176..909H |doi = 10.1126/science.176.4037.909|pmid = 17829301 | s2cid=25831210 }}</ref> Kehadiran <sup>244</sup>Pu sebelumnya di Tata Surya awal telah dikonfirmasi, karena ia memanifestasikan dirinya sekarang sebagai surplus dari produk peluruhannya, baik <sup>232</sup>[[torium|Th]] (dari jalur peluruhan alfa) ataupun isotop [[xenon]] (dari [[pembelahan spontan|fisi spontan]]nya). Yang terakhir umumnya lebih berguna, karena sifat kimia torium dan plutonium agak mirip (keduanya utamanya tetravalen) sehingga surplus torium tidak akan menjadi bukti kuat bahwa beberapa di antaranya terbentuk sebagai produk peluruhan plutonium.<ref>{{Cite journal|title = Plutonium-Fission Xenon Found in Earth's Mantle|jstor = 2896480|journal = Science|date = 1998-01-01|pages = 877–880|volume = 280|issue = 5365|first1 = Joachim|last1 = Kunz|first2 = Thomas|last2 = Staudacher|first3 = Claude J.|last3 = Allègre|bibcode = 1998Sci...280..877K |doi = 10.1126/science.280.5365.877 | pmid=9572726 }}</ref> <sup>244</sup>Pu memiliki waktu paruh terpanjang dari semua nuklida transuranium dan hanya diproduksi dalam [[proses r|proses-r]] pada [[supernova]] dan [[bintang neutron]] yang bertabrakan; ketika inti dikeluarkan dari peristiwa ini dengan kecepatan tinggi untuk mencapai Bumi, hanya <sup>244</sup>Pu di antara seluruh nuklida transuranium yang memiliki waktu paruh yang cukup lama untuk bertahan dalam perjalanan, sehingga jejak kecil <sup>244</sup>Pu antarbintang telah ditemukan di dasar laut dalam. Karena <sup>240</sup>Pu juga terjadi dalam [[deret radioaktif|rantai peluruhan]] <sup>244</sup>Pu, ia juga harus hadir dalam [[kesetimbangan sekuler]], meskipun dalam jumlah yang lebih kecil.<ref>{{cite journal |last1=Wallner |first1=A. |last2=Faestermann |first2=T. |first3=J. |last3=Feige |first4=C. |last4=Feldstein |first5=K. |last5=Knie |first6=G. |last6=Korschinek |first7=W. |last7=Kutschera |first8=A. |last8=Ofan |first9=M. |last9=Paul |first10=F. |last10=Quinto |first11=G. |last11=Rugel |first12=P. |last12=Steiner |date= 30 Maret 2014 |title= Abundance of live <sup>244</sup>Pu in deep-sea reservoirs on Earth points to rarity of actinide nucleosynthesis |journal= Nature Communications |volume=6 |doi= 10.1038/ncomms6956 |arxiv=1509.08054 |bibcode=2015NatCo...6.5956W |page=5956 |pmid=25601158 |pmc=4309418 |s2cid=119286045 }}</ref>

Sejumlah kecil plutonium biasanya ditemukan pada tubuh manusia akibat dari 550 [[uji coba nuklir]] di atmosfer dan bawah air serta beberapa [[daftar kecelakaan nuklir sipil|kecelakaan nuklir]] besar yang pernah terjadi.<ref name = "Emsley2001">{{harvnb|Emsley|2001|pp=324–329}}</ref> Sebagian besar pengujian nuklir atmosfer dan bawah air dihentikan oleh [[Traktat Pelarangan Sebagian Uji Coba Nuklir|Traktat Pelarangan Uji Nuklir Sebagian]] pada tahun 1963, yang mana kekuatan nuklir ditandatangani dan diratifikasi oleh [[Amerika Serikat]], [[Britania Raya]], dan [[Uni Soviet]]. [[Prancis]] melanjutkan uji coba nuklir atmosfer hingga 1974 dan [[Tiongkok]] melanjutkan uji coba nuklir atmosfer hingga 1980. Semua uji coba nuklir selanjutnya dilakukan di bawah tanah.<ref name=ctbto>{{cite web |url=https://www.ctbto.org/nuclear-testing/history-of-nuclear-testing/nuclear-testing-1945-today/ |title=Nuclear Testing 1945 - today |author=<!--Tidak disebutkan--> |date= |website= |publisher=Comprehensive Test Ban Treaty Organization |access-date=15 Juni 2023 |quote= |archive-date=7 Februari 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220207010817/https://www.ctbto.org/nuclear-testing/history-of-nuclear-testing/nuclear-testing-1945-today/ |url-status=live }}</ref>
==Sejarah==
===Penemuan===
Pada tahun 1934, [[Enrico Fermi]] dan sekelompok ilmuwan [[Universitas Roma La Sapienza|Universitas Roma]] melaporkan bahwa mereka telah menemukan unsur 94.<ref>{{cite web
|url = http://www.nndc.bnl.gov/content/evaluation.html
|title = A Short History of Nuclear Data and Its Evaluation
|last = Holden
|first = Norman E.
|publisher = National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory
|location = Upton (NY)
|work = 51st Meeting of the USDOE Cross Section Evaluation Working Group
|date = 2001
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 22 Agustus 2011
|archive-url = https://www.webcitation.org/618awyT4x?url=http://www.nndc.bnl.gov/content/evaluation.html
|url-status = live
}}</ref> Fermi menyebut unsur ini sebagai ''[[hesperium]]'' dan menyebutkannya dalam Kuliah Nobelnya pada tahun 1938.<ref>{{cite web
|url = http://www.nobel.se/physics/laureates/1938/fermi-lecture.pdf
|last = Fermi
|first = Enrico
|date = 12 Desember 1938
|title = Artificial radioactivity produced by neutron bombardment: Nobel Lecture
|publisher = Royal Swedish Academy of Sciences
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 5 Agustus 2011
|archive-url = https://web.archive.org/web/20110805023848/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1938/fermi-lecture.pdf
|url-status = live
}}</ref> Sampel tersebut sebenarnya mengandung produk [[fisi nuklir]], terutama [[barium]] dan [[kripton]].<ref>{{cite web
|url = http://www.philosophy.umd.edu/Faculty/LDarden/sciinq/
|title = The Nature of Scientific Inquiry
|last = Darden
|first = Lindley
|publisher = Department of Philosophy, University of Maryland
|date = 1998
|access-date = 15 Juni 2023 
|location = College Park
|archive-date = 17 Agustus 2012
|archive-url = https://web.archive.org/web/20120817040843/http://www.philosophy.umd.edu/Faculty/LDarden/sciinq/
|url-status = live
}}</ref> Fisi nuklir, ditemukan di Jerman pada tahun 1938 oleh [[Otto Hahn]] dan [[Fritz Strassmann]], belum diketahui pada saat itu.{{sfn|Bernstein|2007|pp=44–52}}

[[Berkas:Glenn Seaborg - 1964.jpg|thumb|upright|[[Glenn Seaborg|Glenn T. Seaborg]] timnya di Berkeley adalah yang pertama menghasilkan plutonium|alt=Seaborg tua dalam setelan jas]]
Plutonium (khususnya, plutonium-238) pertama kali diproduksi, diisolasi dan kemudian diidentifikasi secara kimiawi antara Desember 1940 dan Februari 1941 oleh [[Glenn Seaborg|Glenn T. Seaborg]], [[Edwin McMillan]], [[Emilio Segrè]], [[Joseph W. Kennedy]], dan [[Arthur Wahl]] melalui pemborbardiran deuteron terhadap uranium dalam [[siklotron]] {{convert|60|in|cm|adj=on|sp=us}} di [[Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley|Laboratorium Radiasi Berkeley]] di [[Universitas California, Berkeley]].<ref>{{cite web
|url = http://www.lbl.gov/LBL-PID/Nobelists/Seaborg/65th-anniv/14.html
|title = An Early History of LBNL: Elements 93 and 94
|access-date = 15 Juni 2023
|author = Seaborg, Glenn T.
|publisher = Advanced Computing for Science Department, Lawrence Berkeley National Laboratory
|archive-date = 5 November 2014
|archive-url = https://web.archive.org/web/20141105083122/http://www2.lbl.gov/LBL-PID/Nobelists/Seaborg/65th-anniv/14.html
|url-status = live
}}</ref><ref name = "SeaborgStory">{{cite web |title=The plutonium story |author=Glenn T. Seaborg |date=September 1981 |publisher=Lawrence Berkeley Laboratory, University of California |id=LBL-13492, DE82 004551 |url=http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp?purl=/5808140-l5UMe1/ |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=16 Mei 2013 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130516093638/http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp?purl=%2F5808140-l5UMe1%2F |url-status=live }}</ref><ref>E. Segrè, A Mind Always in Motion, University of California Press, 1993, hlm. 162-169</ref>
Neptunium-238 diciptakan langsung oleh pemborbardiran itu tetapi meluruh melalui emisi beta dengan waktu paruh lebih dari dua hari, yang menunjukkan pembentukan unsur 94.<ref name = "Emsley2001" /> Pemborbardiran pertama terjadi pada 14 Desember 1940, dan unsur baru itu pertama kali diidentifikasi melalui oksidasi pada malam tanggal 23–24 Februari 1941.<ref name = "SeaborgStory" />

Sebuah makalah yang mendokumentasikan penemuan tersebut disiapkan oleh tim dan dikirim ke jurnal ''[[Physical Review]]'' pada Maret 1941,<ref name = "Emsley2001" /> namun publikasi ditunda hingga setahun setelah berakhirnya [[Perang Dunia II]] karena masalah keamanan.{{sfn|Seaborg|Seaborg|2001|pp=71–72}} Di [[Laboratorium Cavendish]] di [[Cambridge, Cambridgeshire|Cambridge]], Egon Bretscher dan [[Norman Feather]] menyadari bahwa reaktor neutron lambat berbahan bakar uranium secara teoretis akan menghasilkan sejumlah besar plutonium-239 sebagai produk sampingan. Mereka menghitung bahwa unsur 94 akan bersifat fisil, dan memiliki keuntungan tambahan karena secara kimiawi berbeda dari uranium, dan dapat dengan mudah dipisahkan darinya.{{sfn|Clark|1961|pp=124–125}}

Edwin McMillan yang sebelumnya telah menamai unsur transuranium pertama dengan nama neptunium (berasal dari nama planet [[Neptunus]]) mengajukan bahwa unsur 94, sebagai unsur transuranium kedua, dinamai dari planet [[Pluto]].<ref name="Heiserman1992" />{{efn|group = note|Ini bukan pertama kalinya seseorang menyarankan agar suatu unsur diberi nama "plutonium". Satu dekade setelah [[barium]] ditemukan, seorang profesor Universitas Cambridge menyarankan untuk mengganti nama barium menjadi "plutonium" karena unsur tersebut tidak termasuk unsur berat (karena barium memiliki akar kata dari [[bahasa Yunani]], ''barys'', yang berarti "berat"). Dia beralasan, karena barium diproduksi dengan teknik [[elektrolisis]] yang relatif baru, namanya harus mengacu pada [[api]]. Karena itu dia menyarankan nama "plutonium" dari dewa Romawi dunia bawah, [[Pluto (mitologi)|Pluto]].{{sfn|Heiserman|1992|p=338}} }} [[Nicholas Kemmer]] dari tim Cambridge secara independen mengusulkan nama yang sama, berdasarkan alasan yang sama dengan tim Berkeley.{{sfn|Clark|1961|pp=124–125}} Seaborg pada awalnya mempertimbangkan nama "plutium", namun kemudian merasa bahwa nama tersebut tidak sebagus "plutonium".<ref name="Clark57">{{cite journal
|last = Clark
|first = David L.
|author2 = Hobart, David E.
|title = Reflections on the Legacy of a Legend: Glenn T. Seaborg, 1912–1999
|journal = Los Alamos Science
|volume = 26
|date = 2000
|pages = 56–61, pada 57
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818011.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 3 Juni 2016
|archive-url = https://web.archive.org/web/20160603195310/http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818011.pdf
|url-status = live
}}</ref> Dia memilih lambang "Pu" pada awalnya hanyalah sebagai lelucon, mengacu pada kata seru "P U" (Pee-yoo) untuk menunjukkan bau yang sangat menjijikkan, namun ternyata lambang tersebut kemudian tanpa disadari telah terdaftar ke dalam tabel periodik.{{efn|group = note|Seperti yang dikatakan salah satu artikel, mengacu pada informasi yang diberikan Seaborg dalam sebuah ceramah: "Pilihan yang jelas untuk lambang tersebut adalah Pl, tetapi dengan jenaka, Seaborg menyarankan Pu, seperti kata-kata yang akan diserukan seorang anak, 'Pee-yoo!' ketika mencium sesuatu yang tidak enak Seaborg berpikir bahwa dia akan menerima banyak kritik atas saran itu, tetapi komite penamaan menerima lambang itu tanpa sepatah kata pun."<ref>{{cite journal
|first = David L.
|last = Clark
|author2 = Hobart, David E.
|title = Reflections on the Legacy of a Legend: Glenn T. Seaborg, 1912–1999
|journal = Los Alamos Science
|volume = 26
|pages = 56–61, pada 57
|date = 2000
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818011.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 3 Juni 2016
|archive-url = https://web.archive.org/web/20160603195310/http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818011.pdf
|url-status = live
}}</ref>}} Nama alternatif yang dipertimbangkan oleh Seaborg dan lainnya adalah "ultimium" atau "extremium" karena terdapat kepercayaan bahwa mereka telah menemukan kemungkinan [[unsur kimia|unsur]] terakhir pada [[tabel periodik]].<ref>{{cite web
|url = https://www.pbs.org/wgbh/pages/frontline/shows/reaction/interviews/seaborg.html
|title = Frontline interview with Seaborg
|publisher = Public Broadcasting Service
|work = Frontline
|date = 1997
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 29 Juni 2018
|archive-url = https://web.archive.org/web/20180629155338/https://www.pbs.org/wgbh/pages/frontline/shows/reaction/interviews/seaborg.html
|url-status = live
}}</ref>

Hahn dan Strassmann, dan secara terpisah [[Kurt Starke]], pada saat itu juga mengerjakan unsur transuranium di Berlin. Tampaknya Hahn dan Strassmann menyadari bahwa plutonium-239 seharusnya bersifat fisil. Namun, mereka tidak memiliki sumber neutron yang kuat. Unsur&nbsp;93 dilaporkan oleh Hahn dan Strassmann, serta Starke, pada tahun 1942. Tim Hahn tidak mengejar unsur&nbsp;94, mungkin karena mereka patah semangat karena McMillan dan Abelson tidak berhasil mengisolasinya ketika mereka pertama kali menemukan unsur&nbsp;93. Namun, karena tim Hahn memiliki akses ke siklotron yang lebih kuat di Paris pada saat itu, mereka kemungkinan besar dapat mendeteksi plutonium seandainya mereka mencobanya, meskipun dalam jumlah kecil (beberapa [[becquerel]]).<ref name="Germans">{{cite journal |last1=Winterberg |first1=Friedwardt |last2=Herrmann |first2=Günter |last3=Fodor |first3=Igor |last4=Wolfenstein |first4=Lincoln |last5=Singer |first5=Mark E. |date=1996 |title=More on How Nazi Germany Failed to Develop the Atomic Bomb |journal=Physics Today |volume=49 |issue=1 |pages=11–15, 83 |doi=10.1063/1.2807455|bibcode=1996PhT....49a..11W }}</ref>
===Penelitian awal===
[[Berkas:Nh-pluto-in-true-color_2x_JPEG-edit-frame.jpg|thumb|right|[[Planet katai]] [[Pluto]], asal nama plutonium]]
Sifat-sifat kimia plutonium ditemukan menyerupai uranium setelah dilakukan kajian awal selama beberapa bulan.<ref name = "Emsley2001" /> Penelitian awal dilanjutkan di [[Laboratorium Metalurgi|Met Lab]] rahasia [[Universitas Chicago]]. Pada tanggal 20 Agustus 1942, sejumlah kecil unsur ini diisolasi dan diukur untuk pertama kalinya. Sekitar 50&nbsp;mikrogram plutonium-239 yang dikombinasikan dengan uranium dan produk fisi dihasilkan, namun hanya sekitar 1&nbsp;mikrogram yang berhasil diisolasi.<ref name = "Miner1968p541">{{harvnb|Miner|1968|p = 541}}</ref><ref name = "seaborg">{{cite journal
|title = History of MET Lab Section C-I, April 1942 – April 1943
|journal = Office of Scientific & Technical Information Technical Reports
|publisher = California Univ., Berkeley (USA). Lawrence Berkeley Lab.
|doi = 10.2172/7110621
|author = Glenn T. Seaborg
|year = 1977
|url = https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1414500/
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 15 Maret 2020
|archive-url = https://web.archive.org/web/20200315144213/https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1414500/
|url-status = live
}}</ref> Prosedur ini memungkinkan para kimiawan untuk menentukan berat atom unsur baru ini.<ref name="uchicago">
{{cite web
 |title=Room 405, George Herbert Jones Laboratory
 |publisher=National Park Service
 |url=http://tps.cr.nps.gov/nhl/detail.cfm?ResourceId=735&ResourceType=Building
 |access-date=15 Juni 2023
 |url-status=dead
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080208100011/http://tps.cr.nps.gov/nhl/detail.cfm?ResourceId=735&ResourceType=Building
 |archive-date=February 8, 2008
}}</ref>{{efn|group = note|Ruang 405 di [[Laboratorium George Herbert Jones]], tempat isolasi plutonium pertama berlangsung, dinobatkan sebagai [[Mercu Tanda Sejarah Nasional]] pada Mei 1967.}} Pada tanggal 2 Desember 1942, di lapangan raket di bawah tribun barat di Lapangan Stagg Universitas Chicago, para peneliti yang dipimpin oleh [[Enrico Fermi]] mencapai reaksi rantai mandiri pertama dalam tumpukan grafit dan uranium yang dikenal sebagai [[Chicago Pile-1|CP-1]]. Menggunakan informasi teoretis yang dikumpulkan dari pengoperasian CP-1, DuPont membangun reaktor produksi eksperimental berpendingin udara, yang dikenal sebagai [[Reaktor Grafit X-10|X-10]], dan fasilitas pemisahan bahan kimia percontohan di Oak Ridge. Fasilitas pemisahan, menggunakan metode yang dikembangkan oleh Glenn T. Seaborg dan tim peneliti di Met Lab, menghilangkan plutonium dari uranium yang disinari dalam reaktor X-10. Informasi dari CP-1 juga berguna bagi ilmuwan Met Lab yang merancang reaktor produksi plutonium berpendingin air untuk Hanford. Konstruksi di tempat tersebut dimulai pada pertengahan 1943.<ref name="FAP">{{cite web |url=http://periodic.lanl.gov/94.shtml |title=Periodic Table of Elements |publisher=Los Alamos National Laboratory |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=12 Februari 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190212165622/https://periodic.lanl.gov/94.shtml |url-status=live }}</ref>

Pada bulan November 1943, beberapa [[Plutonium(III) fluorida|plutonium trifluorida]] direduksi untuk membuat sampel logam plutonium pertama: beberapa mikrogram manik-manik logam.<ref name = "Miner1968p541" /> Plutonium yang dihasilkan cukup banyak untuk membuatnya menjadi unsur sintetis pertama yang terlihat dengan mata telanjang.<ref name = "Miner1968p540">{{harvnb|Miner|1968|p = 540}}</ref>

Sifat-sifat nuklir plutonium-239 juga dikaji; para peneliti menemukan bahwa ketika dihantam oleh neutron, ia akan memecah (fisi) dengan melepaskan lebih banyak neutron dan energi. Neutron ini kemudian dapat menghantam atom plutonium-239 lainnya, dan mengakibatkan reaksi rantai yang meningkat secara eksponensial. Reaksi rantai ini dapat mengakibatkan ledakan yang cukup besar untuk menghancurkan sebuah kota jika cukup banyak isotop yang terkonsentrasi untuk mencapai [[massa kritis]].<ref name = "Emsley2001" />

Selama tahap awal penelitian, beberapa hewan digunakan untuk mempelajari efek zat radioaktif terhadap kesehatan. Studi ini dimulai pada tahun 1944 di Universitas California di Laboratorium Radiasi Berkeley dan dilakukan oleh Joseph G. Hamilton. Hamilton ingin menjawab pertanyaan mengenai bagaimana plutonium akan bervariasi dalam tubuh tergantung pada mode paparan (ingesti oral, inhalasi, absorpsi melalui kulit), tingkat retensi, dan bagaimana plutonium akan diperbaiki dalam jaringan dan didistribusikan di antara berbagai organ. Hamilton mulai memberikan bagian mikrogram terlarut dari senyawa plutonium-239 kepada tikus menggunakan keadaan valensi yang berbeda dan metode yang berbeda untuk memasukkan plutonium (secara oral, intravena, dll.). Akhirnya, laboratorium di Chicago juga melakukan eksperimen injeksi plutoniumnya sendiri dengan menggunakan berbagai hewan seperti tikus, kelinci, ikan, dan bahkan anjing. Hasil penelitian di Berkeley dan Chicago menunjukkan bahwa perilaku fisiologis plutonium berbeda secara signifikan dengan radium. Hasil yang paling mengkhawatirkan adalah adanya pengendapan plutonium yang signifikan di hati dan di bagian tulang yang "bermetabolisme aktif". Selain itu, laju eliminasi plutonium dalam ekskreta berbeda di antara spesies hewan sebanyak lima kali lipat. Variasi seperti itu membuat sangat sulit untuk memperkirakan berapa lajunya bagi manusia.<ref name="FAY">{{cite web |url=http://www.atomicheritage.org/history/plutonium |title=Plutonium |publisher=Atomic Heritage Foundation |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=6 Mei 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190506105952/https://www.atomicheritage.org/history/plutonium |url-status=live }}</ref>
===Produksi semasa Proyek Manhattan===
Semasa [[Perang Dunia II]], pemerintah AS mencanangkan [[Proyek Manhattan]] yang ditugaskan untuk mengembangkan bom atom. Tiga tempat penelitian dan produksi utama dari proyek ini adalah fasilitas produksi plutonium di tempat yang sekarang menjadi [[Hanford Site|Situs Hanford]], fasilitas [[pengayaan uranium]] di [[Oak Ridge, Tennessee]], dan laboratorium penelitian dan desain senjata yang sekarang ini dikenal sebagai [[Laboratorium Nasional Los Alamos]].<ref>{{cite web
|url = http://www.lanl.gov/history/road/siteselection.shtml
|work = LANL History
|title = Site Selection
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
|location = Los Alamos, New Mexico
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 13 September 2011
|archive-url = https://web.archive.org/web/20110913013719/http://www.lanl.gov/history/road/siteselection.shtml
|url-status = live
}}</ref>

[[Berkas:Hanford B Reactor.jpg|thumb|Muka [[Reaktor B]] Handord yang sedang dalam konstruksi—reaktor produksi plutonium pertama|alt=Ruang industri persegi tinggi dilihat dari atas. Dinding semennya memiliki tangga dan jaring logam, dan selusin orang bekerja di bawah.]]
[[Berkas:Hanford N Reactor adjusted.jpg|thumb|right|[[Hanford Site|Situs Hanford]] mewakili dua pertiga dari jumlah [[limbah radioaktif]] tingkat tinggi Amerika Serikat berdasarkan volume. Reaktor nuklir berbaris di tepi sungai di Situs Hanford di sepanjang [[Sungai Columbia]] pada Januari 1960.|alt=Pemandangan Hanford]]

Reaktor produksi pertama yang memproduksi plutonium-239 adalah [[Reaktor Grafit X-10]]. Ia mulai bekerja pada tahun 1943 dan dibangun di sebuah fasilitas di Oak Ridge yang kemudian menjadi [[Laboratorium Nasional Oak Ridge]].<ref name = "Emsley2001" />{{efn|group = note|Semasa Proyek Manhattan, plutonium sering dirujuk sebagai "49": angka 4 adalah digit terakhir dalam 94 (nomor atom plutonium), dan 9 adalah digit terakhir dalam plutonium-239, isotop fisil tingkat senjata yang digunakan dalam bom nuklir.<ref>{{Cite journal
|last = Hammel
|first = E. F.
|date = 2000
|title = The taming of "49"&nbsp; – Big Science in little time. Recollections of Edward F. Hammel, In: Cooper N.G. Ed. Challenges in Plutonium Science
|journal = Los Alamos Science
|volume = 26
|issue = 1
|pages = 2–9
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818010.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 20 Januari 2017
|archive-url = https://web.archive.org/web/20170120125028/https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818010.pdf
|url-status = live
}}
:{{Cite journal
|last = Hecker
|first = S. S.
|date = 2000
|title = Plutonium: an historical overview. In: Challenges in Plutonium Science
|journal = Los Alamos Science
|volume = 26
|issue = 1
|pages = 1–2
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/number26.htm
|access-date = 15 Juni 2023 
|archive-date = 18 Januari 2017
|archive-url = https://web.archive.org/web/20170118083808/https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/number26.htm
|url-status = live
}}</ref>}}

Pada bulan Januari 1944, para pekerja meletakkan fondasi untuk gedung pemisahan bahan kimia pertama, Pabrik T yang berlokasi di 200-West. Pabrik T dan fasilitas saudaranya di 200-West, Pabrik U, selesai pada bulan Oktober. (Pabrik U hanya digunakan untuk pelatihan selama Proyek Manhattan.) Gedung pemisahan di 200-East, Pabrik B, selesai pada Februari 1945. Fasilitas kedua yang direncanakan untuk 200-East dibatalkan. Dijuluki Queen Marys oleh para pekerja yang membangunnya, bangunan pemisah itu adalah struktur seperti ngarai yang mengagumkan dengan panjang 800 kaki, lebar 65 kaki, dan tinggi 80 kaki yang berisi empat puluh kolam proses. Interiornya memiliki kualitas yang menakutkan karena operator di balik pelindung beton setinggi tujuh kaki memanipulasi peralatan kendali jarak jauh dengan melihat melalui monitor televisi dan periskop dari galeri atas. Bahkan dengan penutup beton masif pada kolam proses, tindakan pencegahan terhadap paparan radiasi diperlukan dan memengaruhi semua aspek desain pabrik.<ref name="FAP" />

Pada 5 April 1944, [[Emilio Segrè]] yang berada di Los Alamos menerima sampel pertama plutonium yang dihasilkan oleh reaktor dari Oak Ridge.<ref name="AtomicTimeline">{{cite web
|url = http://www.atomicheritage.org/index.php?option=com_content&task=view&id=288&Itemid=202
|title = Atomic History Timeline 1942–1944
|publisher = Atomic Heritage Foundation
|last = Sublette
|first = Carey
|location = Washington (DC)
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 4 Januari 2009
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090104020055/http://www.atomicheritage.org/index.php?option=com_content&task=view&id=288&Itemid=202
|url-status = live
}}</ref> Dalam waktu sepuluh hari, dia menemukan bahwa plutonium yang dihasilkan itu memiliki konsentrasi isotop plutonium-240 yang lebih tinggi daripada plutonium yang dihasilkan dari siklotron. Plutonium-240 memiliki laju fisi spontan yang tinggi dan akan meningkatkan tingkat neutron latar sampel plutonium.{{sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp = 235–239}} Senjata plutonium [[Senjata fisi jenis bedil|jenis bedil]] asli, dengan nama kode "''[[Thin Man]]''", terpaksa dibatalkan karena peningkatan jumlah neutron spontan akan meningkatkan probabilitas terjadinya pradetonasi nuklir.{{sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=240–242}}

Desain senjata plutonium yang dikerjakan di Los Alamos kemudian diubah menjadi bentuk delakan yang lebih rumit, diberi nama kode "''[[Fat Man]]''". Dengan senjata delakan, plutonium dikompresi hingga kepadatan tinggi dengan [[lensa ledak]]—tugas yang secara teknis lebih menakutkan daripada desain jenis bedil sederhana, tetapi perlu menggunakan plutonium untuk keperluan senjata. Sebaliknya, [[uranium yang diperkaya]] dapat digunakan dengan kedua metode tersebut.{{sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=240–242}}

Konstruksi Reaktor B Hanford, reaktor nuklir berskala industri yang pertama untuk keperluan produksi bahan, diselesaikan pada Maret 1945. Reaktor B memroduksi bahan fisil yang digunakan untuk senjata plutonium yang digunakan semasa Perang Dunia II.{{efn|group=note|Perhimpunan Insinyur Mekanik Amerika (ASME) mendirikan Reaktor B sebagai Mercu Teknik Mesin Bersejarah Nasional pada September 1976.{{sfn|Wahlen|1989|p=1}} Pada Agustus 2008, Reaktor B ditetapkan sebagai [[Mercu Tanda Sejarah Nasional]] A.S..<ref>{{cite web |url=http://www.nps.gov/history/nr/listings/20080829.HTM |title=Weekly List Actions |access-date=15 Juni 2023 |publisher=National Park Service |date=29 Agustus 2008 |archive-date=31 Oktober 2008 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081031143513/http://www.nps.gov/history/nr/listings/20080829.HTM |url-status=live }}</ref>}} B, D dan F adalah reaktor awal yang dibangun di Hanford, dan enam reaktor penghasil plutonium tambahan dibangun kemudian di lokasi tersebut.<ref name="100B">{{harvnb|Wahlen|1989|p=iv, 1}}</ref>

Pada akhir Januari 1945, plutonium yang sangat murni menjalani konsentrasi lebih lanjut di gedung isolasi kimia yang telah selesai, di mana pengotor yang tersisa berhasil dihilangkan. Los Alamos menerima plutonium pertamanya dari Hanford pada tanggal 2 Februari. Meskipun masih belum jelas bahwa plutonium yang cukup dapat diproduksi untuk digunakan dalam bom pada akhir perang, Hanford beroperasi pada awal 1945. Hanya dua tahun telah berlalu sejak Kolonel [[Franklin Matthias]] pertama kali mendirikan markas sementaranya di tepi Sungai Columbia.<ref name="FAP" />

Menurut [[Kate Brown (profesor)|Kate Brown]], pabrik produksi plutonium di Hanford dan [[Mayak]] di Rusia, selama empat dekade, "keduanya telah melepaskan lebih dari 200 juta curie isotop radioaktif ke lingkungan sekitarnya—dua kali jumlah yang dikeluarkan dalam [[bencana Chernobyl]] di setiap kejadian".<ref name="katebr" /> Sebagian besar [[pencemaran radioaktif|kontaminasi radioaktif]] ini selama bertahun-tahun merupakan bagian dari operasi normal, tetapi kecelakaan tak terduga memang terjadi dan manajemen pabrik merahasiakan hal ini, karena polusi terus berlanjut.<ref name="katebr">{{cite web |url=http://hnn.us/article/153096 |title=Kate Brown: Nuclear "Plutopias" the Largest Welfare Program in American History |first=Robert |last=Lindley |date=2013 |work=History News Network |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=3 Mei 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190503112316/http://hnn.us/article/153096 |url-status=live }}</ref>

Pada tahun 2004, sebuah brankas ditemukan selama penggalian parit pemakaman di [[Hanford Site|situs nuklir Hanford]]. Di dalam brankas tersebut terdapat berbagai barang, termasuk botol kaca besar berisi bubur keputihan yang kemudian diidentifikasi sebagai sampel plutonium tingkat senjata tertua yang diketahui ada. Analisis isotop yang dilakukan oleh [[Laboratorium Nasional Pacific Northwest]] menunjukkan bahwa plutonium dalam botol tersebut diproduksi di Reaktor Grafit X-10 di Oak Ridge pada tahun 1944.<ref>{{cite news
| last = Rincon
| first = Paul
| title = BBC NEWS – Science & Environment – US nuclear relic found in bottle
| url = http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7918618.stm
| access-date = 15 Juni 2023
| date = 2 Maret 2009
| work = BBC News
| archive-date = 2 Maret 2009
| archive-url = https://web.archive.org/web/20090302235654/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7918618.stm
| url-status = live
}}</ref><ref>{{Cite journal
| last = Gebel
| first = Erika
| date = 2009
| title = Old plutonium, new tricks
| journal = Analytical Chemistry
| volume = 81
| issue = 5
| page = 1724
| doi = 10.1021/ac900093b
| doi-access = free
}}</ref><ref>
{{Cite journal
| display-authors = 4
| last = Schwantes
| first = Jon M.
|author2=Matthew Douglas |author3=Steven E. Bonde |author4=James D. Briggs |author5=Orville T. Farmer |author6=Lawrence R. Greenwood |author7=Elwood A. Lepel |author8=Christopher R. Orton |author9=John F. Wacker |author10=Andrzej T. Luksic
 | date = 2009
| title = Nuclear archeology in a bottle: Evidence of pre-Trinity U.S. weapons activities from a waste burial site
| journal = Analytical Chemistry
| volume = 81
| issue = 4
| pages = 1297–1306
| doi = 10.1021/ac802286a
| pmid = 19152306
}}</ref>
===Bom atom ''Trinity'' dan ''Fat Man''===
{{anchor|Bom atom Trinity dan Fat Man}}[[Berkas:Fission bomb assembly methods.svg|upright=1.25|thumb|Karena keberadaan plutonium-240 pada plutonium yang dihasilkan oleh reaktor, desain delakan dikembangkan pada senjata "''[[Fat Man]]''" and "''[[Trinity (uji coba nuklir)|Trinity]]''"|alt=Dua diagram perakitan senjata. Atas: "metode perakitan jenis bedil"&nbsp;— cangkang elips membungkus bahan peledak kimia konvensional di sebelah kiri, yang peledakannya mendorong potongan uranium-235 subkritis bersama-sama di sebelah kanan. Bawah: "metode rakitan delakan"&nbsp;— cangkang berbentuk bola membungkus delapan bahan peledak tinggi yang saat diledakkan memampatkan muatan plutonium di intinya.]]

Uji bom atom pertama, diberi nama kode "''[[Trinity (uji coba nuklir)|Trinity]]''" dan didetonasi pada 16 Juli 1945 dekat [[Alamogordo, New Mexico]], menggunakan plutonium sebagai bahan fisilnya.<ref name = "Miner1968p541" /> Desain delakan "''[[Trinity (uji coba nuklir)#The Gadget|gawai]]''", sebagaimana perangkat Trinity diberi nama kode, menggunakan lensa-lensa ledak yang digunakan untuk mengompres bola plutonium agar mencapai massa superkritis, yang secara bersamaan dihujani dengan neutron dari "[[Inisiator neutron termodulasi|Urchin]]", sebuah inisiator yang terbuat dari [[polonium]] dan [[berilium]] ([[sumber neutron]]: [[Sumber neutron#Perangkat kecil|reaksi (α, n)]]).<ref name = "Emsley2001" /> Dengan demikian, ia akan menjamin terjadinya reaksi berantai dan ledakan. Keseluruhan senjata ini memiliki berat lebih dari 4 [[ton metrik|ton]], walaupun plutonium yang digunakan pada inti senjata hanyalah seberat 6,2&nbsp;kg.<ref>{{cite web
|first = Carey
|last = Sublette
|work = Nuclear Weapons Frequently Asked Questions, edition 2.18
|url = http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq8.html#nfaq8.1.1
|title = 8.1.1 The Design of Gadget, Fat Man, and "Joe 1" (RDS-1)
|access-date = 15 Juni 2023
|date = 3 Juli 2007
|publisher = The Nuclear Weapon Archive
}}</ref> Sekitar 20% plutonium yang digunakan dalam senjata ''Trinity'' mengalami fisi, menghasilkan ledakan dengan energi yang setara dengan kira-kira 20.000&nbsp;ton TNT.<ref name="yield">{{cite web
|first = John
|last = Malik
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00313791.pdf
|title = The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Explosions
|publisher = Los Alamos
|id = LA-8819
|date = September 1985
|page = Table VI
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 24 Februari 2009
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090224204106/https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00313791.pdf
|url-status = live
}}</ref>{{efn|group = note|Perhitungan efisiensi ini didasarkan pada fakta bahwa 1&nbsp;kg fisi plutonium-239 (atau uranium-235) menghasilkan pelepasan energi sekitar 17&nbsp;[[Setara dengan TNT#Kiloton dan megaton|kt]], yang mengarah pada perkiraan bulat sebesar 1,2&nbsp;kg plutonium yang sebenarnya difisi untuk menghasilkan hasil 20&nbsp;kt.<ref>On the figure of 1&nbsp;kg = 17 kt, see {{cite web
|author-link = Richard Garwin
|first = Richard
|last = Garwin
|url = https://fas.org/rlg/PNWM_UMich.pdf
|title = Proliferation of Nuclear Weapons and Materials to State and Non-State Actors: What It Means for the Future of Nuclear Power
|work = University of Michigan Symposium
|date = 4 Oktober 2002
|publisher = Federation of American Scientists
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 24 Februari 2009
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090224204150/http://www.fas.org/rlg/PNWM_UMich.pdf
|url-status = live
}}</ref>}}

Desain identik yang digunakan pada bom atom "''Fat Man''" yang dijatuhkan di [[Nagasaki]], [[Jepang]], pada 9 Agustus 1945, menewaskan 35.000–40.000 orang dan menghancurkan 68%–80% produksi perang di Nagasaki.{{sfn|Sklar|1984|pp=22–29}} Hanya setelah pengumuman bom atom pertama inilah keberadaan dan nama plutonium diketahui publik oleh [[Laporan Smyth]] milik Proyek Manhattan.{{sfn|Bernstein|2007|p=70}}
===Penggunaan pada Perang Dingin dan limbah===
{{Lihat pula|Plutonium tingkat reaktor}}
Sejumlah besar timbunan [[Bahan nuklir tingkat senjata#Plutonium tingkat senjata|plutonium tingkat senjata]] diproduksi oleh [[Uni Soviet]] dan [[Amerika Serikat]] selama [[Perang Dingin]]. Reaktor-reaktor milik Amerika Serikat di Hanford dan [[Savannah River Site|Situs Sungai Savannah]] di Carolina Selatan memroduksi 103&nbsp;ton plutonium,<ref>{{cite web
|title = Historic American Engineering Record: B Reactor (105-B Building)
|publisher = U.S. Department of Energy
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/pu50yb.html#ZZ13
|date = 2001
|location = Richland
|page = 110
|id = DOE/RL-2001-16
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 26 Desember 2008
|archive-url = https://web.archive.org/web/20081226090634/http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/pu50yb.html#ZZ13
|url-status = live
}}</ref> dan diperkirakan 170&nbsp;ton plutonium tingkat militer diproduksi di Uni Soviet.<ref>
{{cite conference
|title = Safeguarding nuclear weapons-usable materials in Russia
|url = http://docs.nrdc.org/nuclear/nuc_06129701a_185.pdf
|archive-url = https://web.archive.org/web/20130705053828/http://docs.nrdc.org/nuclear/files/nuc_06129701a_185.pdf
|archive-date = 5 Juli 2013
|first = Thomas B.
|last = Cochran
|conference = International Forum on Illegal Nuclear Traffic
|publisher = Natural Resources Defense Council, Inc.
|location = Washington (DC)
|date = 1997
|access-date = 15 Juni 2023
}}</ref>{{efn|group = note|Sebagian besar plutonium ini digunakan untuk membuat inti yang dapat dibelah dari jenis senjata termonuklir yang menggunakan [[Senjata termonuklir|desain Teller–Ulam]]. Senjata yang disebut sebagai 'bom hidrogen' ini merupakan varian senjata nuklir yang menggunakan bom fisi untuk memicu [[fusi nuklir]] isotop [[hidrogen]] berat. Kerusakan yang disebabkan oleh senjata ini umumnya setara dengan jutaan ton TNT, bandingkan dengan senjata nuklir yang hanya menggunakan fisi nuklir dan menghasilkan kerusakan setara dengan ribuan ton TNT.{{sfn|Emsley|2001}} }} Setiap tahun, sekitar 20&nbsp;ton unsur ini masih diproduksi sebagai produk sampingan industri [[tenaga nuklir]].<ref name = "CRC2006p4-27">{{harvnb|Lide|2006|pp = 4–27}}</ref> Sebanyak 1000&nbsp;ton plutonium masih berada dalam penyimpanan, dengan 200&nbsp;ton di antaranya berada di dalam atau diekstraksi dari senjata nuklir.<ref name = "Emsley2001" />
[[Institut Penelitian Perdamaian Internasional Stockholm|SIPRI]] memperkirakan stok plutonium dunia pada tahun 2007 sekitar 500&nbsp;ton, dibagi rata antara stok senjata dan sipil.{{sfn|Stockholm International Peace Research Institute|2007|p=567}}

[[Berkas:Yucca Mountain emplacement drifts.jpg|jmpl|Desain terowongan penyimpan limbah nuklir yang diajukan untuk pusat penyimpanan limbah nuklir [[Gunung Yucca]].]]

Kontaminasi radioaktif di [[Pabrik Rocky Flats]] terutama dihasilkan dari dua kebakaran plutonium besar pada tahun 1957 dan 1969. Konsentrasi isotop radioaktif yang jauh lebih rendah dilepaskan selama masa operasional pabrik dari tahun 1952 hingga 1992. Angin yang bertiup dari pabrik membawa kontaminasi udara ke selatan dan timur, ke daerah berpenduduk di barat laut Denver. Kontaminasi wilayah Denver oleh plutonium dari kebakaran dan sumber lainnya tidak dilaporkan secara terbuka hingga tahun 1970-an. Menurut sebuah studi tahun 1972 yang ditulis bersama oleh [[Edward Martell]], "Di daerah yang lebih padat penduduknya di Denver, tingkat kontaminasi Pu di permukaan tanah beberapa kali lipat", dan kontaminasi plutonium "tepat di sebelah timur pabrik Rocky Flats berkisar hingga ratusan kali lipat dari uji coba nuklir".<ref name="Poet1972">{{cite journal|last=Poet|first=S. E.|author2=Martell, EA |title=Plutonium-239 and americium-241 contamination in the Denver area.|journal=Health Physics|date=Oktober 1972|volume=23|issue=4|pages=537–48|pmid=4634934|doi=10.1097/00004032-197210000-00012|s2cid=26296070 }}</ref> Seperti yang dicatat oleh [[Carl J. Johnson|Carl Johnson]] dalam ''[[Ambio]]'', "Paparan populasi besar di wilayah Denver terhadap plutonium dan radionuklida lainnya dalam asap buangan dari pabrik berasal dari tahun 1953."<ref name="Johnson1981">{{cite journal|last=Johnson|first=C. J.|title=Cancer Incidence in an area contaminated with radionuclides near a nuclear installation|journal=Ambio|date=October 1981|volume=10|issue=4|pages=176–182|jstor=4312671|pmid=7348208}} Reprinted in {{cite journal |pmid=7348208 | volume=78 | issue=10 | title=Cancer Incidence in an area contaminated with radionuclides near a nuclear installation |url=https://archive.org/details/sim_colorado-medicine_1981-10_78_10/page/n32 | date=Oktober 1981 | journal=Colo Med | pages=385–92| last1=Johnson | first1=C. J }}</ref> Produksi senjata di pabrik Rocky Flats dihentikan setelah serangan gabungan [[Biro Investigasi Federal|FBI]] dan [[Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat|EPA]] pada tahun 1989 dan protes selama bertahun-tahun. Pabrik tersebut telah ditutup, dengan bangunannya sepenuhnya dihancurkan dari lokasi tersebut.<ref name="FWSmainpage">{{cite web|title=Rocky Flats National Wildlife Refuge|url=http://www.fws.gov/rockyflats/|publisher=U.S. Fish & Wildlife Service|access-date=15 Juni 2023|archive-date=9 April 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20200409011048/http://www.fws.gov/rockyflats/|url-status=live}}</ref>

Di A.S., beberapa plutonium yang diekstrak dari senjata nuklir yang dibongkar dileburkan untuk membentuk gelondongan kaca [[Plutonium(IV) oksida|plutonium oksida]] seberat dua&nbsp;ton.<ref name = "Emsley2001" /> Kaca tersebut terbuat dari [[kaca borosilikat|borosilikat]] yang dicampur dengan [[kadmium]] dan [[gadolinium]].{{efn|group = note|[[Gadolinium zirkonium oksida]] ({{chem|Gd|2|Zr|2|O|7}}) juga telah dikaji karena ia dapat menampung plutonium selama 30&nbsp;juta&nbsp;tahun.{{sfn|Emsley|2001}} }} Gelondongan-gelodongan ini direncanakan ditutup dengan [[baja nirkarat]] dan disimpan sejauh {{convert|4|km|0|abbr=on}} di bawah tanah dalam lubang bor yang akan ditimbun kembali dengan [[beton]].<ref name = "Emsley2001" /> A.S. berencana untuk menyimpan plutonium dengan cara ini di [[repositori limbah nuklir Gunung Yucca]], yang berjarak sekitar {{convert|100|mi|km|sp=us}} sebelah timur laut [[Las Vegas|Las Vegas, Nevada]].<ref>{{cite web
|url= https://georgewbush-whitehouse.archives.gov/news/releases/2002/07/20020723-2.html
|archive-url= https://web.archive.org/web/20080306193653/http://georgewbush-whitehouse.archives.gov/news/releases/2002/07/20020723-2.html
|archive-date= 6 Maret 2008
|title= President Signs Yucca Mountain Bill|publisher= Office of the Press Secretary, White House
|author = Press Secretary
|location = Washington (DC)
|date= 23 Juli 2002
|access-date= 15 Juni 2023}}</ref>

Pada tanggal 5 Maret 2009, [[Menteri Energi Amerika Serikat|Menteri Energi A.S.]] [[Steven Chu]] mengatakan pada sidang Senat "situs Gunung Yucca tidak lagi dipandang sebagai pilihan untuk menyimpan limbah reaktor".<ref>{{cite web |last=Hebert|first=H. Josef|work=Chicago Tribune|date=6 Maret 2009|page=4|url=http://www.chicagotribune.com/news/nationworld/chi-nuke-yucca_frimar06,0,2557502.story |title=Nuclear waste won't be going to Nevada's Yucca Mountain, Obama official says |access-date=15 Juni 2023 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110324074934/http://www.chicagotribune.com/news/nationworld/chi-nuke-yucca_frimar06,0,2557502.story |archive-date=24 Maret 2011}}</ref> Mulai tahun&nbsp;1999, limbah nuklir yang dihasilkan militer dikubur di [[Pabrik Percontohan Isolasi Limbah]] di New Mexico.

Dalam Memorandum Presiden tertanggal 29 Januari 2010, Presiden Obama membentuk [[Komisi Pita Biru untuk Masa Depan Nuklir Amerika]].<ref name="About the Commission">{{cite web|title=About the Commission |url=http://brc.gov/index.php?q=page%2Fabout-commission |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110621063744/http://brc.gov/index.php?q=page%2Fabout-commission |archive-date=21 Juni 2011 }}</ref> Dalam laporan akhir mereka, Komisi tersebut menyampaikan rekomendasi untuk mengembangkan strategi komprehensif yang harus dilakukan, termasuk:<ref name="Blue Ribbon Commission on America's Nuclear Future">{{cite web |title= Disposal Subcommittee Report to the Full Commission |author= Blue Ribbon Commission on America’s Nuclear Future |url= https://curie.ornl.gov/system/files/documents/not%20yet%20assigned/disposal_report_updated_final.pdf |access-date= 15 Juni 2023 |archive-url= https://web.archive.org/web/20170125203730/https://curie.ornl.gov/system/files/documents/not%20yet%20assigned/disposal_report_updated_final.pdf |archive-date= 25 Januari 2017 |url-status= dead}}</ref>

: "Rekomendasi #1: Amerika Serikat harus melakukan program pengelolaan limbah nuklir terpadu yang mengarah pada pengembangan tepat waktu dari satu atau lebih fasilitas geologi dalam permanen untuk pembuangan bahan bakar bekas dan limbah nuklir tingkat tinggi secara aman".<ref name="Blue Ribbon Commission on America's Nuclear Future" />
===Eksperimen medis===
{{Lihat pula|Eksperimen radiasi manusia|Albert Stevens}}
Semasa dan setelah berakhirnya Perang Dunia II, para ilmuwan yang terlibat dalam Proyek Manhattan dan proyek-proyek penelitian senjata nuklir lainnya melakukan berbagai kajian pada efek plutonium terhadap hewan dan manusia.<ref name = "Injection" /> Pada kajian hewan, ditemukan bahwa beberapa miligram plutonium per kilogram jaringan tubuh merupakan dosis yang mematikan.<ref name="PuHealth" /><!-- Catatan: halaman 78 -->

Sedangkan pada kasus percobaan pada manusia, disuntikkan larutan yang (biasanya) mengandung lima mikrogram plutonium ke tubuh pasien rumah sakit yang telah menderita sakit parah ataupun yang memiliki tingkat harapan hidup yang lebih kecil dari sepuluh tahun baik oleh karena usia maupun kondisi penyakit yang kronis.<ref name = "Injection" /> Kadar suntikan ini diturunkan menjadi satu mikrogram pada Juli&nbsp;1945 setelah dari data percobaan hewan, ditemukan bahwa cara plutonium mendistribusikan dirinya pada tulang ternyata lebih berbahaya daripada [[radium]].<ref name="PuHealth">{{cite journal
|title = Plutonium and Health: How great is the risk?
|journal = Los Alamos Science
|date = 2000
|issue = 26
|pages = 78–79
|last = Voelz
|first = George L.
|location = Los Alamos (NM)
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
}}</ref> Sebagian besar subjek, ujar [[Eileen Welsome]], adalah orang miskin, tidak berdaya, dan sakit.<ref name="rc">{{cite journal |first=R. C. |last=Longworth |url=http://intl-bos.sagepub.com/content/55/6/58.full.pdf+html |archive-url=https://archive.today/20130105021134/http://intl-bos.sagepub.com/content/55/6/58.full.pdf+html |url-status=dead |archive-date=5 Januari 2013 |title=Injected! Book review: The Plutonium Files: America's Secret Medical Experiments in the Cold War. |journal=[[The Bulletin of the Atomic Scientists]] |date=November–Desember 1999 |volume=55 |issue=6 |pages=58–61 |doi=10.2968/055006016 }}</ref>

Dari tahun&nbsp;1945 hingga&nbsp;1947, delapan belas subjek uji manusia disuntik dengan plutonium tanpa persetujuan mereka. Percobaan ini dilakukan untuk mengembangkan alat diagnostik yang dapat menentukan kadar penyerapan plutonium dalam tubuh, sehingga dapat dikembangkan sebuah standar keamanan pekerjaan yang melibatkan plutonium.<ref name = "Injection">{{cite journal
|journal = Los Alamos Science
|title = The Human Plutonium Injection Experiments
|url = http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?23-09.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|date = 1995
|first = William
|last = Moss
|author2 = Eckhardt, Roger
|volume = 23
|pages = 188, 205, 208, 214
|publisher =Laboratorium Nasional Los Alamos
|archive-date = 14 Januari 2009
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090114152623/http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?23-09.pdf
|url-status = live
}}</ref> [[Ebb Cade]] adalah peserta yang tidak bersedia dalam eksperimen medis yang melibatkan injeksi 4,7&nbsp;mikrogram plutonium pada 10 April 1945 di [[Oak Ridge, Tennessee]].<ref>Moss, William, dan Roger Eckhardt. (1995). "The human plutonium injection experiments." Los Alamos Science. 23: 177–233.</ref><ref>Openness, DOE. (June 1998). Human Radiation Experiments: ACHRE Report. Chapter 5: The Manhattan district Experiments; the first injection. Washington, DC. Superintendent of Documents US Government Printing Office.</ref> Eksperimen ini berada di bawah pengawasan [[Harold Hodge]].<ref>AEC no. UR-38, 1948 Quarterly Technical Report</ref> Eksperimen lain yang diarahkan oleh [[Komisi Energi Atom Amerika Serikat]] dan Proyek Manhattan berlanjut hingga tahun 1970-an. ''[[The Plutonium Files]]'' mengisahkan kehidupan para subjek program rahasia dengan menyebutkan nama setiap orang yang terlibat dan mendiskusikan penelitian etis dan medis yang dilakukan secara rahasia oleh para ilmuwan dan dokter. Eksperimen tersebut sekarang dianggap sebagai pelanggaran serius terhadap [[kode etik kedokteran]] dan [[Sumpah Hippokrates]].<ref>{{cite journal
|last = Yesley
|first = Michael S.
|title = 'Ethical Harm' and the Plutonium Injection Experiments
|journal = Los Alamos Science
|volume = 23
|date = 1995
|pages = 280–283
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00326649.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 24 Februari 2009
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090224204033/http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00326649.pdf
|url-status = live
}}</ref>

Pemerintah menutupi sebagian besar kecelakaan radiasi ini sampai tahun 1993, ketika Presiden [[Bill Clinton]] memerintahkan perubahan kebijakan, dan kemudian lembaga federal menyediakan catatan yang relevan. Investigasi yang dihasilkan dilakukan oleh [[Komite Penasihat Presiden untuk Eksperimen Radiasi Manusia]], dan mengungkap banyak materi tentang penelitian plutonium pada manusia. Komite tersebut mengeluarkan laporan tahun 1995 yang kontroversial yang mengatakan bahwa "kesalahan telah dilakukan" tetapi tidak mengutuk mereka yang melakukannya.<ref name="rc" />
==Aplikasi==
===Bahan peledak===
[[Berkas:Nagasakibomb.jpg|thumb|upright|[[Serangan bom atom Hiroshima dan Nagasaki|Bom atom yang dijatuhkan ke Nagasaki, Jepang]] pada tahun 1945 mempunyai inti plutonium|alt=Foto awan jamur ledakan atom dengan batang abu-abu dan kepala putih]]
Isotop plutonium-239 adalah komponen fisil utama dalam senjata nuklir, karena kemudahannya menjalani fisi dan ketersediaannya. Dengan membungkus [[biji (senjata nuklir)|bola plutonium]] padat dengan [[Desain senjata nuklir|pemadat]] (lapisan tambahan yang dibuat dari bahan-bahan padat) akan menurunkan jumlah plutonium yang diperlukan untuk mencapai [[massa kritis]] dengan [[reflektor neutron|memantulkan kembali neutron yang lolos]] kembali ke inti plutonium. Hal ini akan menurunkan jumlah plutonium yang diperlukan untuk mencapai kekritisan dari 16&nbsp;kg menjadi 10&nbsp;kg, yang berupa bola dengan diameter sekitar {{convert|10|cm|0|sp=us}}.{{sfn|Martin|2000|p=532}} Massa kritis ini adalah sekitar sepertiga dari massa kritis uranium-235.<ref name = "Heiserman1992" />

Bom plutonium ''Fat Man'' yang diproduksi semasa Proyek Manhattan menggunakan kompresi eksplosif plutonium untuk mendapatkan tingkat kepadatan plutonium yang lebih besar daripada biasanya dan menggabungkannya dengan sumber neutron untuk memulai reaksi dan meningkatkan efisiensi. Sehingga, hanya diperlukan 6,2&nbsp;kg plutonium untuk mendapatkan [[Daya ledak senjata nuklir|daya ledak]] yang setara dengan 20&nbsp;kiloton&nbsp;TNT.<ref name="yield" /><ref name="FASdesign">
{{cite web
 |url=https://fas.org/nuke/intro/nuke/design.htm
 |title=Nuclear Weapon Design
 |publisher=[[Federation of American Scientists]]
 |date=1998
 |access-date=15 Juni 2023
 |url-status=dead
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081226091803/https://fas.org/nuke/intro/nuke/design.htm
 |archive-date=26 Desember 2008
}}</ref> Secara hipotetis, hanya diperlukan 4&nbsp;kg plutonium—dan bahkan mungkin kurang—untuk membuat satu bom atom dengan menggunakan desain perakitan yang sangat canggih.<ref name = "FASdesign" />
===Bahan bakar oksida campuran===
{{Utama|Pemrosesan ulang nuklir|Bahan nuklir tingkat senjata}}
[[Bahan bakar nuklir bekas]] dari [[reaktor air ringan]] biasa mengandung plutonium, tetapi biasanya merupakan campuran [[plutonium-242]], -240, -239 dan -238. Campuran tersebut tidak cukup diperkaya untuk senjata nuklir yang efisien, tetapi dapat digunakan sekali sebagai [[bahan bakar MOX]].<ref name="MOX" /> Penangkapan neutron yang tidak disengaja menyebabkan jumlah plutonium-242 dan -240 bertambah setiap kali plutonium disinari dalam reaktor dengan neutron "termal" kecepatan rendah, sehingga setelah siklus kedua, plutonium hanya dapat dikonsumsi oleh [[reaktor neutron cepat]]. Jika reaktor neutron cepat tidak tersedia (kasus normal), surplus plutonium biasanya dibuang, dan membentuk salah satu komponen limbah nuklir yang berumur panjang. Keinginan untuk mengonsumsi plutonium ini dan bahan bakar [[unsur transuranium|transuranium]] lainnya dan mengurangi radiotoksisitas limbah adalah alasan yang biasa diberikan oleh para insinyur nuklir untuk membuat reaktor neutron cepat.{{sfn|Till|Chang|2011|pp=254–256}}

Proses kimia yang paling umum, [[PUREX]] (''P''lutonium–''UR''anium ''EX''traction), [[pemrosesan ulang nuklir|memroses]] ulang bahan bakar nuklir bekas untuk mengekstraksi uranium dan plutonium dalam bentuk bahan bakar oksida campuran (MOX) untuk digunakan kembali dalam reaktor nuklir. Plutonium tingkat senjata dapat ditambahkan ke campuran bahan bakar tersebut. Bahan bakar MOX digunakan pada [[reaktor air ringan]] dan terdiri dari 60&nbsp;kg plutonium per ton bahan bakar; setelah empat tahun, tiga per empat plutonium tersebut akan habis digunakan (berubah menjadi unsur lain).<ref name = "Emsley2001" /> [[Reaktor pembiak]] secara spesifik dirancang untuk mendapatkan bahan fisil dengan laju yang lebih cepat daripada laju konsumsi bahan tersebut.{{sfn|Till|Chang|2011|p=15}}

Bahan bakar MOX telah digunakan sejak tahun 1980-an dan secara luas digunakan di Eropa.<ref name="MOX">{{cite web
|url = http://www.world-nuclear.org/info/inf29.html
|title = Mixed Oxide (MOX) Fuel
|date = 2006
|location = London (UK)
|publisher = World Nuclear Association
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 1 Maret 2013
|archive-url = https://web.archive.org/web/20130301173649/http://www.world-nuclear.org/info/inf29.html
|url-status = live
}}</ref> Pada bulan September 2000, Amerika Serikat dan [[Rusia|Federasi Rusia]] menandatangani [[Perjanjian Pengelolaan dan Disposisi Plutonium]] yang mana masing-masing pihak setuju untuk membuang 34&nbsp;ton plutonium tingkat senjata.<ref name = USMOX>{{cite web
|title = Plutonium Storage at the Department of Energy's Savannah River Site: First Annual Report to Congress
|publisher = Defense Nuclear Facilities Safety Board
|date = 2004
|pages = A–1
|url = https://www.dnfsb.gov/sites/default/files/Board%20Activities/Reports/Reports%20to%20Congress/2004/sr_2004528_4687_0.pdf
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 17 Februari 2017
|archive-url = https://web.archive.org/web/20170217064310/https://www.dnfsb.gov/sites/default/files/Board%20Activities/Reports/Reports%20to%20Congress/2004/sr_2004528_4687_0.pdf
|url-status = live
}}</ref> [[Departemen Energi Amerika Serikat|Departemen Energi A.S.]] berencana membuang 34&nbsp;ton plutonium tingkat senjata di Amerika Serikat sebelum akhir 2019 dengan mengubahnya menjadi bahan bakar MOX yang dapat digunakan pada reaktor nuklir komersial.<ref name = USMOX/>

Bahan bakar MOX dapat meningkatkan pembakaran total. Sebuah batang bahan bakar diproses ulang setelah tiga tahun digunakan untuk menghilangkan produk limbah, yang pada saat itu mencapai 3% dari total berat batang.<ref name = "Emsley2001" /> Isotop uranium dan plutonoum apapun yang dihasilkan selama tiga tahun tersebut ditinggalkan dan batang tersebut kembali digunakan.{{efn|group = note|Komposisi plutonium pada batang bahan bakar nuklir bekas: plutonium-239 (~58%), -240 (24%), -241 (11%), -242 (5%), dan -238 (2%).{{sfn|Emsley|2001}} }} Namun, keberadaan hingga 1% galium per massa dalam [[Paduan plutonium–galium|paduan plutonium]] tingkat senjata berpotensi mengganggu operasi jangka panjang reaktor air ringan.<ref>{{cite journal
|title = Thermochemical Behavior of Gallium in Weapons-Material-Derived Mixed-Oxide Light Water Reactor (LWR) Fuel
|first = Theodore M.
|last = Besmann
|journal = Journal of the American Ceramic Society
|volume = 81
|issue = 12
|pages = 3071–3076
|date = 2005
|doi = 10.1111/j.1151-2916.1998.tb02740.x
|url = https://zenodo.org/record/1230603
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 17 Maret 2020
|archive-url = https://web.archive.org/web/20200317210240/https://zenodo.org/record/1230603
|url-status = live
}}<!-- {{doi|10.1007/BF02881277}}--></ref>

Plutonium yang diperoleh kembali dari bahan bakar reaktor bekas menimbulkan sedikit bahaya proliferasi, karena kontaminasi yang berlebihan dengan plutonium-240 dan plutonium-242 yang nonfisil. Pemisahan isotop tidak dapat dilakukan. Reaktor khusus yang beroperasi dengan pembakaran sangat rendah (sehingga meminimalkan paparan plutonium-239 yang baru terbentuk terhadap neutron tambahan yang menyebabkannya diubah menjadi isotop plutonium yang lebih berat) umumnya diperlukan untuk menghasilkan bahan yang cocok untuk digunakan dalam [[senjata nuklir]] yang efisien. Walaupun plutonium "tingkat senjata" didefinisikan mengandung setidaknya 92% plutonium-239 (dari total plutonium), Amerika Serikat telah berhasil meledakkan sebuah [[Plutonium tingkat reaktor#Uji coba nuklir plutonium "tingkat reaktor"|perangkat di bawah 20&nbsp;kt]] menggunakan plutonium yang diyakini hanya mengandung sekitar 85% plutonium-239, disebut plutonium "tingkat bahan bakar".<ref name="inf15" /> Plutonium "tingkat reaktor" yang diproduksi oleh siklus pembakaran LWR reguler biasanya mengandung kurang dari 60% Pu-239, dengan hingga 30% Pu-240/Pu-242 yang merupakan parasit, dan 10–15% Pu-241 yang fisil.<ref name="inf15" /> Tidak diketahui apakah perangkat yang menggunakan plutonium yang diperoleh dari limbah nuklir sipil yang diproses ulang dapat diledakkan, namun perangkat semacam itu secara hipotetis dapat gagal dan menyebarkan bahan radioaktif ke area perkotaan yang luas. [[Badan Tenaga Atom Internasional|IAEA]] secara konservatif mengklasifikasikan plutonium dari semua vektor isotop sebagai bahan "penggunaan langsung", yaitu, "bahan nuklir yang dapat digunakan untuk pembuatan komponen bahan peledak nuklir tanpa transmutasi atau pengayaan lebih lanjut".<ref name="inf15">{{cite web
|url=http://www.world-nuclear.org/info/inf15.html
|title=Plutonium
|publisher=World Nuclear Association
|date=Maret 2009
|access-date=15 Juni 2023
|archive-date=30 Maret 2010
|archive-url=https://web.archive.org/web/20100330221426/http://www.world-nuclear.org/info/inf15.html
|url-status=live
}}</ref>
===Sumber tenaga dan panas===
[[Berkas:Plutonium pellet.jpg|thumb|Silinder <sup>238</sup>PuO<sub>2</sub> bercahaya|alt=Silinder bercahaya dari plutonium oksida berdiri di biji melingkar]]
[[Berkas:Fueling of the MSL MMRTG 001.jpg|thumb|Generator termoelektrik radioisotop <sup>238</sup>PuO<sub>2</sub> dari [[Curiosity|penjelajah ''Curiosity'']]|alt=Kubus grafit bercahaya yang mengandung plutonium-238 oksida]]
Isotop plutonium-238 memiliki waktu paruh 87,74&nbsp;tahun.<ref>{{cite web|url=http://www.ieer.org/ensec/no-3/puchange.html|title=Science for the Critical Masses: How Plutonium Changes with Time|publisher=Institute for Energy and Environmental Research|access-date=15 Juni 2023|archive-date=14 Februari 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120214121455/http://www.ieer.org/ensec/no-3/puchange.html|url-status=live}}</ref> Ia memancarkan [[energi termal]] dalam jumlah besar dengan tingkat [[sinar gama]]/[[foton]] dan sinar/partikel neutron spontan yang rendah.<ref name="pumper">{{cite journal
|url = http://arq.lanl.gov/source/orgs/nmt/nmtdo/AQarchive/05spring/heart.html
|journal = Actinide Research Quarterly
|title = From heat sources to heart sources: Los Alamos made material for plutonium-powered pumper
|location = Los Alamos
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
|issue = 1
|date = 2005
|access-date = 15 Juni 2023 
|archive-url = https://web.archive.org/web/20130216225324/http://arq.lanl.gov/source/orgs/nmt/nmtdo/AQarchive/05spring/heart.html
|archive-date = 16 Februari 2013
|url-status = dead
}}</ref> Sebagai pemancar partikel alfa, ia memancarkan radiasi berenergi tinggi dengan tingkat penetrasi yang rendah, sehingga hanya diperlukan pemerisaian yang minimal. Selembar kertas dapat digunakan untuk memerisai partikel alfa yang dipancarkan oleh plutonium-238. Satu&nbsp;[[kilogram]] isotop ini dapat menghasilkan 570&nbsp;watt panas.<ref name = "Heiserman1992" /><ref name="pumper" />

Karakteristik ini membuatnya sangat cocok untuk pembangkit tenaga listrik untuk perangkat yang harus berfungsi tanpa pemeliharaan secara langsung selama seumur hayat manusia. Oleh karena itu, ia digunakan dalam [[generator termoelektrik radioisotop]] dan [[unit pemanas radioisotop]] seperti yang digunakan pada prob antariksa ''[[Cassini–Huygens|Cassini]]'',<ref name="Solar">{{cite web
 |url=http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/safety/solar.pdf
 |title=Why the Cassini Mission Cannot Use Solar Arrays
 |publisher=NASA/JPL
 |date=6 Desember 1996
 |access-date=15 Juni 2023 
 |url-status=dead
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150226085238/http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/safety/solar.pdf
 |archive-date=26 Februari 2015
}}</ref> ''[[Program Voyager|Voyager]]'', ''[[Galileo (wahana antariksa)|Galileo]]'', dan ''[[New Horizons]]'',<ref>St. Fleur, Nicholas, [https://www.nytimes.com/interactive/projects/cp/summer-of-science-2015/latest/new-horizons-pluto-plutonium "The Radioactive Heart of the New Horizons Spacecraft to Pluto"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170109170629/http://www.nytimes.com/interactive/projects/cp/summer-of-science-2015/latest/new-horizons-pluto-plutonium |date=9 Januari 2017 }}, New York ''Times'', 7 Agustus 2015. Generator seberat 125 pon pesawat itu [disebut] Generator Termoelektrik Radioisotop Sumber Panas Tujuan Umum. [Ia] diisi dengan 24&nbsp;pon plutonium yang menghasilkan sekitar 240&nbsp;watt listrik ketika meninggalkan Bumi pada tahun 2006, menurut Ryan Bechtel, seorang insinyur dari Departemen Energi A.S. yang bekerja pada tenaga nuklir luar angkasa. Selama terbang melintasi Pluto, baterai itu menghasilkan 202 watt, ujar Mr. Bechtel. Dayanya akan terus berkurang saat logam meluruh, tetapi jumlahnya cukup untuk memerintahkan prob itu selama 20 tahun lagi, menurut Curt Niebur, seorang ilmuwan program NASA di misi ''New Horizons''." Diakses tanggal 15 Juni 2023.</ref> serta [[wahana penjelajah Mars]] ''[[Curiosity]]''<ref>{{cite news
|url=https://www.wired.com/2013/09/plutonium-238-problem/all/
|title=NASA's Plutonium Problem Could End Deep-Space Exploration
|first=Dave
|last=Mosher
|date=19 September 2013
|access-date=15 Juni 2023
|newspaper=[[Wired (majalah)|Wired]]
|archive-date=8 Februari 2015
|archive-url=https://web.archive.org/web/20150208033956/http://www.wired.com/2013/09/plutonium-238-problem/all
|url-status=live
}}</ref> dan ''[[Perseverance]]'' ([[Mars 2020]]).

Wahana antariksa kembar ''Voyager'' diluncurkan pada tahun 1977, masing-masing berisi sumber daya plutonium 500&nbsp;watt. Lebih dari 30 tahun kemudian, masing-masing sumber masih menghasilkan sekitar 300&nbsp;watt yang memungkinkan pengoperasian terbatas untuk masing-masing wahana antariksa.<ref>{{cite web |url=http://voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/spacecraftlife.html |title=Voyager-Spacecraft Lifetime |publisher=[[Jet Propulsion Laboratory]] |date=11 Juni 2014 |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=27 Oktober 2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071027080026/http://voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/spacecraftlife.html |url-status=live }}</ref> Versi sebelumnya dari teknologi yang sama mendukung lima [[Apollo Lunar Surface Experiments Package|Paket Eksperimen Permukaan Bulan Apollo]], dimulai dengan [[Apollo 12]] pada tahun 1969.<ref name = "Emsley2001" />

Plutonium-238 juga telah sukses digunakan untuk menenagai [[Pacu-Jantung|alat pacu jantung]] buatan, sehingga mengurangi risiko pembedahan ulang.<ref>
{{cite journal
|title = Trends in Cardiac Pacemaker Batteries
|author = Venkateswara Sarma Mallela
|author2 = V. Ilankumaran
|author3 = N.Srinivasa Rao
|name-list-style = amp
|journal = Indian Pacing Electrophysiol
|date = 2004
|pages = 201–212
|issue = 4
|pmid = 16943934
|volume = 4
|pmc = 1502062}}</ref><ref>{{cite web |url=https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/miscellaneous/pacemaker.html |title=Plutonium Powered Pacemaker (1974) |publisher=Oak Ridge Associated Universities |access-date=15 Juni 2023 |archive-date=29 Oktober 2021 |archive-url=https://web.archive.org/web/20211029173352/https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/miscellaneous/pacemaker.html |url-status=live }}</ref> Ia umumnya telah digantikan dengan [[Baterai sekali pakai|sel primer]] berbasis litium, namun {{as of|2003|lc=on}} masih terdapat sekitar 50 hingga 100 alat pacu jantung yang ditenagai plutonium yang masih ditanam dan berfungsi pada pasien yang masih hidup di Amerika Serikat.<ref>{{cite web
|url = https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/miscellaneous/pacemaker.html
|title = Plutonium Powered Pacemaker (1974)
|location = Oak Ridge
|publisher = Orau.org
|date = 2021
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 29 Oktober 2021
|archive-url = https://web.archive.org/web/20211029173352/https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/miscellaneous/pacemaker.html
|url-status = live
}}</ref> Pada akhir tahun 2007, jumlah alat pacu jantung bertenaga plutonium dilaporkan turun menjadi hanya sembilan.<ref>{{cite web
|url = https://uk.reuters.com/article/health-heart-pacemaker-dc/nuclear-pacemaker-still-energized-after-34-years-idUKN1960427320071219
|title = Nuclear pacemaker still energized after 34 years
|date = 19 Desember 2007
|access-date = 15 Juni 2023
|archive-date = 9 Januari 2018
|archive-url = https://web.archive.org/web/20180109090610/https://uk.reuters.com/article/health-heart-pacemaker-dc/nuclear-pacemaker-still-energized-after-34-years-idUKN1960427320071219
|url-status = live
}}</ref> Plutonium-238 dipelajari sebagai cara untuk memberikan panas tambahan untuk [[selam skuba]].<ref>{{cite report
|url = http://www.dtic.mil/docs/citations/AD0708680
|archive-url = https://web.archive.org/web/20200312232220/http://www.dtic.mil/docs/citations/AD0708680
|url-status = dead
|archive-date = 12 Maret 2020
|title = SEALAB III – Diver's Isotopic Swimsuit-Heater System
|last = Bayles
|first = John J.
|author2=Taylor, Douglas
|publisher = Naval Civil Engineering Lab
|location = Port Hueneme
|id = AD0708680
|date = 1970
}}</ref> Plutonium-238 yang dicampur dengan berilium digunakan untuk menghasilkan neutron untuk tujuan penelitian.<ref name = "Emsley2001" />
==Pencegahan==
{{Lihat pula|Plutonium di lingkungan}}
===Toksisitas===
Terdapat dua aspek terhadap efek berbahaya dari plutonium: radioaktivitas dan efek [[Logam berat#Toksisitas|racun logam berat]]. Isotop dan senyawa plutonium bersifat radioaktif dan terakumulasi dalam [[sumsum tulang]]. Kontaminasi oleh plutonium oksida dihasilkan dari [[Daftar bencana nuklir dan insiden radioaktif|bencana nuklir dan insiden radioaktif]], termasuk kecelakaan nuklir militer di mana senjata nuklir telah terbakar.<ref>{{cite web
|publisher = U.S. Department of Health and Human Services, [[Agency for Toxic Substances and Disease Registry]] (ATSDR)
|url = http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp143.pdf
|title = Toxicological Profile for Plutonium
|date = November 2010
|access-date = 16 Juni 2023 
|archive-date = 28 Mei 2012
|archive-url = https://web.archive.org/web/20120528223403/http://www.atsdr.cdc.gov/ToxProfiles/tp143.pdf
|url-status = live
}}</ref> Studi mengenai efek dari beberapa pelepasan yang lebih kecil ini, serta penyakit keracunan radiasi dan kematian yang meluas setelah [[serangan bom atom Hiroshima dan Nagasaki]], telah memberikan banyak informasi mengenai bahaya, gejala dan prognosis dari [[sindrom radiasi akut|keracunan radiasi]], di mana dalam kasus para [[Hibakusha|penyintas di Jepang]] sebagian besar dari mereka tidak terkait dengan paparan plutonium langsung.<ref>{{cite journal | pmid = 19454804 | doi=10.1088/0952-4746/29/2A/S04 | volume=29 | issue=2A | title=Cancer and non-cancer effects in Japanese atomic bomb survivors |date=Juni 2009 | journal=J Radiol Prot | pages=A43–59 | last1 = Little | first1 = M. P.|bibcode = 2009JRP....29...43L | s2cid=29868078 }}</ref>

Selama peluruhan plutonium, tiga jenis [[radiasi pengion]] dilepaskan, yaitu alfa, beta, dan gama. Paparan akut atau jangka panjang membawa [[Radiasi pengion#Efek kesehatan|bahaya kesehatan yang serius]], meliputi [[sindrom radiasi akut|penyakit radiasi]], [[mutasi|kerusakan genetik]], [[kanker]], dan kematian. Bahaya ini meningkat dengan jumlah paparan.<ref name = "Emsley2001" /> Radiasi alfa hanya dapat menempuh jarak pendek dan tidak dapat menembus lapisan luar kulit mati manusia. Radiasi beta dapat menembus kulit manusia, tetapi tidak dapat menembus seluruh tubuh. Radiasi gama dapat menyebar ke seluruh tubuh.<ref>{{cite web |url=http://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxsubstance.asp?toxid=119 |title=Plutonium, CAS ID #: 7440-07-5 |publisher=[[Centers for Disease Control and Prevention]] (CDC) [[Agency for Toxic Substances and Disease Registry]] |access-date=16 Juni 2023 |archive-date=5 Februari 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150205000126/http://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxsubstance.asp?toxid=119 |url-status=live }}</ref>
Meskipun radiasi alfa tidak dapat menembus kulit, plutonium yang tertelan atau terhirup dapat menyinari organ dalam.<ref name = "Emsley2001" /> Partikel alfa yang dihasilkan oleh plutonium yang dihirup telah ditemukan menyebabkan kanker paru-paru pada sekelompok pekerja nuklir Eropa.<ref>{{cite journal |last1= Grellier |first1= James
|last2= Atkinson|first2= Will
|last3= Bérard|first3= Philippe
|last4= Bingham|first4= Derek
|last5= Birchall|first5= Alan
|last6= Blanchardon|first6= Eric
|last7= Bull|first7= Richard
|last8= Guseva Canu|first8= Irina
|last9= Challeton-de Vathaire|first9= Cécile
|last10= Cockerill|first10=Rupert
|last11= Do|first11=Minh T
|last12= Engels|first12= Hilde
|last13= Figuerola|first13= Jordi
|last14= Foster|first14= Adrian
|last15= Holmstock|first15= Luc
|last16= Hurtgen|first16= Christian
|last17= Laurier|first17= Dominique
|last18= Puncher|first18= Matthew
|last19= Riddell |first19= Tony
|last20= Samson |first20= Eric
|last21= Thierry-Chef |first21= Isabelle
|last22= Tirmarche |first22= Margot
|last23= Vrijheid |first23= Martine
|last24= Cardis |first24= Elisabeth|date= 2017|title= Risk of lung cancer mortality in nuclear workers from internal exposure to alpha particle-emitting radionuclides|journal= Epidemiology|volume= 28|issue= 5|pages= 675–684|doi= 10.1097/EDE.0000000000000684|pmid= 28520643
|pmc= 5540354
}}</ref> [[Rangka|Kerangka]], tempat plutonium terakumulasi, dan [[hati]], tempat ia terkumpul dan terkonsentrasi, memiliki risiko paling tinggi.<ref name = "Miner1968p545" /> Plutonium tidak akan diserap ke dalam tubuh secara efisien saat dicerna; hanya sekitar 0,04% plutonium oksida yang diserap setelah tertelan.<ref name = "Emsley2001" /> Ketika plutonium diserap ke dalam tubuh, ia akan diekskresikan dengan sangat lambat, dengan [[waktu paruh biologis]] selama 200&nbsp;tahun.<ref>
{{cite web
|title = Radiological control technical training
|publisher = U.S. Department of Energy
|url = http://hss.energy.gov/NuclearSafety/techstds/standard/hdbk1122-04/part9of9.pdf
|archive-url = https://web.archive.org/web/20070630190114/http://hss.energy.gov/NuclearSafety/techstds/standard/hdbk1122-04/part9of9.pdf
|archive-date = 30 Juni 2007
|access-date = 16 Juni 2023
}}</ref> Plutonium hanya bergerak perlahan melalui membran sel dan batas usus, sehingga penyerapan melalui penelanan dan penggabungan ke dalam struktur tulang berlangsung sangat lambat.<ref name="CohenMyth">{{cite web|last=Cohen |first=Bernard L. |author-link1=Bernard Cohen (fisikawan) |title=The Myth of Plutonium Toxicity |url=http://russp.org/BLC-3.html |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110826115232/http://russp.org/BLC-3.html |archive-date=26 Agustus 2011 }}</ref><ref>{{cite journal
|journal = The Radiation Safety Journal: Health Physics
|last = Cohen
|first = Bernard L.
|title = Hazards from Plutonium Toxicity
|date = Mei 1977
|volume = 32
|issue = 5
|pages = 359–379
|doi = 10.1097/00004032-197705000-00003
|pmid = 881333
|s2cid = 46325265
|url = https://semanticscholar.org/paper/eaa526eb11e15042fe7c45126c726319803cd6fb
|access-date = 16 Juni 2023 
|archive-date = 16 Maret 2022
|archive-url = https://web.archive.org/web/20220316130012/https://www.semanticscholar.org/paper/Hazards-from-plutonium-toxicity.-Cohen/eaa526eb11e15042fe7c45126c726319803cd6fb
|url-status = live
}}</ref> [[Donald Mastick]] secara tidak sengaja menelan sejumlah kecil [[plutonium(III) klorida]], yang dapat terdeteksi selama tiga puluh tahun berikutnya dalam hidupnya, tetapi tampaknya tidak menimbulkan efek buruk.<ref>{{cite book |last=Welsome |first=Eileen |title=The Plutonium Files: America's Secret Medical Experiments in the Cold War |url=https://archive.org/details/plutoniumfilesam0000wels |location=New York |publisher=The Dial Press |year=1999 |pages=[https://archive.org/details/plutoniumfilesam0000wels/page/n30 15]–19|isbn=0-385-31402-7 |oclc=537755781 }}</ref>

Plutonium lebih berbahaya ketika terhirup daripada tertelan. Risiko [[kanker paru-paru]] akan meningkat setelah total dosis radiasi plutonium yang terhirup melebihi 400&nbsp;m[[sievert|Sv]].<ref name="Brown">{{cite journal |last=Brown |first=Shannon C. |author2=Margaret F. Schonbeck |author3=David McClure |display-authors=etal |title=Lung cancer and internal lung doses among plutonium workers at the Rocky Flats Plant: a case-control study |journal=American Journal of Epidemiology |volume=160 |issue=2 |pages=163–172 |publisher=Oxford Journals |date=Juli 2004 |pmid=15234938 |doi=10.1093/aje/kwh192|doi-access=free }}</ref> Departemen Energi A.S. memperkirakan bahwa risiko kanker seumur hidup akibat menghirup 5.000&nbsp;partikel plutonium, masing-masing selebar 3&nbsp;[[mikrometer|µm]], adalah 1% di atas rata-rata A.S.<ref name="world-nuclear">{{cite web |url=http://www.evs.anl.gov/pub/doc/Plutonium.pdf|title=ANL human health fact sheet—plutonium|publisher=Laboratorium Nasional Argonne|date=2001|access-date=16 Juni 2023 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130216175757/http://www.evs.anl.gov/pub/doc/Plutonium.pdf |archive-date=16 Februari 2013 }}</ref> Penelanan atau penghirupan plutonium dalam jumlah besar dapat menyebabkan keracunan radiasi akut dan kemungkinan kematian. Namun, sampai sekarang tidak ada satupun manusia yang diketahui meninggal oleh karena menghirup ataupun menelan plutonium, dan banyak orang mempunyai sejumlah kecil plutonium yang dapat dideteksi dalam tubuh mereka.<ref name="inf15" />

Teori "[[partikel panas]]" di mana partikel debu plutonium menyinari titik jaringan paru-paru yang terlokalisir tidak didukung oleh penelitian arus utama—partikel semacam itu lebih bebas bergerak daripada yang diperkirakan semula dan toksisitasnya tidak meningkat secara terukur karena bentuk partikulat.<ref name="CohenMyth" /> Saat terhirup, plutonium dapat masuk ke aliran darah. Begitu berada di aliran darah, plutonium bergerak ke seluruh tubuh dan masuk ke tulang, hati, atau organ tubuh lainnya. Plutonium yang mencapai organ tubuh umumnya tetap berada di dalam tubuh selama beberapa dekade dan terus memaparkan jaringan di sekitarnya terhadap radiasi sehingga dapat menyebabkan kanker.<ref name="EPA">{{cite web |title = Radiation Protection, Plutonium: What does plutonium do once it gets into the body? |publisher = U.S. Environmental Protection Agency |access-date = 16 Juni 2023 |url = http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/plutonium.html |archive-date = 16 Maret 2011 |archive-url = https://web.archive.org/web/20110316055920/http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/plutonium.html |url-status = live }}</ref>

Kutipan yang sering dikutip oleh [[Ralph Nader]] menyatakan bahwa satu pon debu plutonium yang menyebar ke atmosfer akan cukup untuk membunuh 8&nbsp;miliar orang.<ref>{{cite web|title=Did Ralph Nader say that a pound of plutonium could cause 8 billion cancers?|url=http://skeptics.stackexchange.com/questions/18236/did-ralph-nader-say-that-a-pound-of-plutonium-could-cause-8-billion-cancers|access-date=16 Juni 2023|archive-date=3 November 2013|archive-url=https://web.archive.org/web/20131103060512/http://skeptics.stackexchange.com/questions/18236/did-ralph-nader-say-that-a-pound-of-plutonium-could-cause-8-billion-cancers|url-status=live}}</ref> Pernyataan ini dibantah oleh [[Bernard Cohen (fisikawan)|Bernard Cohen]], seorang penentang [[model tanpa ambang linear]] dari toksisitas radiasi yang diterima secara umum. Cohen memperkirakan bahwa satu pon plutonium dapat membunuh tidak lebih dari 2&nbsp;juta orang jika terhirup, sehingga toksisitas plutonium kira-kira setara dengan [[agen saraf|gas saraf]].<ref name="Cohen-13">{{cite web | url=http://www.phyast.pitt.edu/~blc/book/chapter13.html | author=Bernard L. Cohen | title=The Nuclear Energy Option, Chapter 13, Plutonium and Bombs | access-date=16 Juni 2023 | archive-date=21 Juli 2013 | archive-url=https://web.archive.org/web/20130721142313/http://www.phyast.pitt.edu/~blc/book/chapter13.html | url-status=live }} (Online version of Cohen's book ''The Nuclear Energy Option'' (Plenum Press, 1990) {{ISBN|0-306-43567-5}}).</ref>

Beberapa populasi orang yang terpapar debu plutonium (misalnya orang-orang yang tinggal di lokasi uji coba Nevada, para penyintas serangan bom Hiroshima dan Nagasaki, pekerja fasilitas nuklir, dan pasien "sakit parah" yang disuntik dengan plutonium pada tahun 1945–46 untuk mempelajari metabolisme plutonium) telah diikuti dan dianalisis dengan cermat. Cohen menemukan studi ini tidak konsisten dengan perkiraan tinggi toksisitas plutonium, mengutip kasus seperti [[Albert Stevens]] yang bertahan sampai usia tua setelah disuntik dengan plutonium.<ref name="CohenMyth" /> "Ada sekitar 25 pekerja dari Laboratorium Nasional Los Alamos yang menghirup sejumlah besar debu plutonium selama tahun 1940-an; menurut teori partikel panas, masing-masing dari mereka memiliki kemungkinan 99,5% meninggal akibat kanker paru-paru saat ini, tetapi belum ada satu pun dari mereka yang mengidap kanker paru-paru."<ref name="Cohen-13" /><ref>{{cite journal
|last = Voelz
|first = G. L.
|title = What We Have Learned About Plutonium from Human Data
|journal = The Radiation Safety Journal Health Physics
|date = 1975
|volume = 29
|issue = 4
|pages = 551–561
|doi = 10.1097/00004032-197510000-00011
|pmid = 1205858
|s2cid = 11705537
|url = http://journals.lww.com/health-physics/Abstract/1975/10000/What_We_Have_Learned_about_Plutonium_from_Human.11.aspx
|access-date = 16 Juni 2023 
|archive-date = 16 Agustus 2017
|archive-url = https://web.archive.org/web/20170816062504/http://journals.lww.com/health-physics/Abstract/1975/10000/What_We_Have_Learned_about_Plutonium_from_Human.11.aspx
|url-status = live
}}</ref>
===Toksisitas laut===
Penyelidikan toksisitas plutonium pada fauna di sistem laut sama pentingnya dengan melihat efeknya pada manusia. Plutonium diketahui memasuki lingkungan laut dengan pembuangan limbah atau kebocoran yang tidak disengaja dari pembangkit nuklir. Meskipun konsentrasi plutonium tertinggi di lingkungan laut ditemukan pada [[sedimen]], siklus biogeokimia plutonium yang kompleks mengartikan bahwa plutonium juga ditemukan pada semua kompartemen lainnya.<ref name="Bioaccumulation and distribution of">{{cite journal |last1= Skwarzec |first1= B
|last2= Struminska|first2= D
|last3= Borylo|first3= A
|date= 2001|title= Bioaccumulation and distribution of plutonium in fish from Gdansk Bay |journal= Journal of Environmental Radioactivity |volume= 55 |issue= 2|pages= 167–178|doi= 10.1016/s0265-931x(00)00190-9|pmid= 11398376
}}</ref> Misalnya, berbagai spesies zooplankton yang membantu [[daur nutrien|siklus nutrien]] akan mengonsumsi unsur tersebut setiap hari. Ekskresi lengkap plutonium yang tertelan oleh zooplankton menjadikan defekasi mereka sebagai mekanisme yang sangat penting dalam pemungutan plutonium dari air permukaan.<ref>{{cite journal |last1= Baxter |first1= M
|last2= Fowler|first2= S
|last3= Povined|first3= P
|date= 1995|title= Observations on plutonium in the oceans |url= https://archive.org/details/sim_applied-radiation-and-isotopes_1995-11_46_11/page/n132 |journal= Applied Radiation and Isotopes |volume= 46|issue= 11|pages= 1213–1223|doi= 10.1016/0969-8043(95)00163-8}}</ref> Namun, zooplankton yang mati karena dimangsa oleh organisme yang lebih besar dapat menjadi sarana transmisi plutonium ke ikan.

Selain dikonsumsi, ikan juga dapat terpapar plutonium karena distribusi geografisnya di seluruh dunia. Satu studi menyelidiki efek dari beberapa unsur transuranium ([[plutonium-238]], [[plutonium-239]], [[plutonium-240]]) pada berbagai ikan yang hidup di [[Zona Eksklusi Chornobyl|Zona Eksklusi Chernobyl]] (CEZ). Hasil penyelidikan tersebut menunjukkan bahwa proporsi ikan perca betina di CEZ menunjukkan kegagalan atau keterlambatan pematangan gonad.<ref>{{cite journal |last1= Lerebours |first1= A
|last2= Gudkov |first2= D
|last3= Nagorskaya |first3= L
|last4= Kaglyan |first4= A
|last5= Rizewski |first5= V
|last6= Leshchenko |first6= A
|date= 2018|title= Impact of Environmental Radiation on the Health and Reproductive Status of Fish from Chernobyl |journal= Environmental Science & Technology |volume= 52|issue= 16|pages= 9442–9450|doi= 10.1021/acs.est.8b02378|pmid= 30028950
|bibcode= 2018EnST...52.9442L
|doi-access= free}}</ref> Studi serupa menemukan akumulasi besar plutonium pada organ pernapasan dan pencernaan ikan kod, sebelah (flounder), dan haring.<ref name="Bioaccumulation and distribution of" />

Toksisitas plutonium sama merugikannya terhadap larva ikan di area limbah nuklir. Telur yang tidak berkembang memiliki risiko lebih tinggi daripada ikan dewasa yang terpapar unsur di area limbah ini. Laboratorium Nasional Oak Ridge menunjukkan bahwa embrio ikan karper dan minnow yang dibesarkan dalam larutan yang mengandung isotop plutonium tidak menetas; telur yang menetas menunjukkan kelainan yang signifikan jika dibandingkan dengan embrio kontrol yang dikembangkan.<ref>{{cite journal|last1= Till|first1= John E.|last2= Kaye|first2= S. V.|last3= Trabalka|first3= J. R.|date= 1976|title= The Toxicity of Uranium and Plutonium to the Developing Embryos of Fish|journal= Laboratorium Nasional Oak Ridge|pages= 187|doi= 10.2172/7344946|url= https://www.osti.gov/servlets/purl/7344946|access-date= 16 Juni 2023|archive-date= 16 Maret 2022|archive-url= https://web.archive.org/web/20220316130037/https://www.osti.gov/biblio/7344946|url-status= live}}</ref> Terungkap bahwa konsentrasi plutonium yang lebih tinggi telah ditemukan menyebabkan masalah pada fauna laut yang terpapar unsur tersebut.
===Potensi kekritisan===
[[Berkas:Partially-reflected-plutonium-sphere.jpeg|thumb|Reka ulang percobaan yang dilakukan oleh Harry Daghlian pada tahun 1945 dengan bola plutonium yang dikelilingi oleh [[wolfram karbida]] yang dapat memantulkan neutron|alt=Tumpukan pelat logam persegi dengan sisi sekitar 10&nbsp;inci. Pada lubang 3&nbsp;inci di pelat atas terdapat bola logam abu-abu yang meniru Pu.]]
Selain permasalahan pada toksisitas plutonium, akumulasi sejumlah plutonium yang mencapai [[massa kritis]] juga harus dihindari, terutama karena massa kritis plutonium hanyalah sepertiga dari massa kritis uranium-235.<ref name = "Heiserman1992" /> Plutonium yang mencapai massa kritis akan memancarkan sejumlah [[neutron]] dan [[sinar gama]] dalam kadar yang mematikan.<ref name = "Miner1968p546">{{harvnb|Miner|1968|p = 546}}</ref> Plutonium dalam larutan lebih berkemungkinan membentuk massa kritis daripada plutonium dalam bentuk padatan karena [[moderator neutron|moderasi]] oleh hidrogen dalam air.{{diragukan|date=Juni 2023}}<ref name = "CRC2006p4-27" />

[[Kecelakaan kekritisan]] telah terjadi di masa lalu, beberapa di antaranya memiliki konsekuensi yang mematikan. Penanganan yang tidak hati-hati pada bata [[wolfram karbida]] yang diletakkan di sekitar bola plutonium berbobot 6,2&nbsp;kg menyebabkan radiasi dengan dosis fatal pada tanggal 21 Agustus 1945 di Los Alamos, yang mana ilmuwan [[Harry Daghlian]] menerima dosis yang diperkirakan setara dengan 5,1&nbsp;Sievert (510&nbsp;[[Rem (satuan)|rem]]) dan meninggal 25&nbsp;hari sesudahnya.<ref>
{{cite web
|url = http://www.lanl.gov/news/index.php/fuseaction/home.story/story_id/1054/view/print
|title = Criticality accidents report issued
|publisher = Laboratorium Nasional Los Alamos
|location = Los Alamos (NM)
|access-date = 16 Juni 2023
|date = 2000
|last = Roark|first = Kevin N.
|archive-url = https://web.archive.org/web/20081008180945/http://lanl.gov/news/index.php/fuseaction/home.story/story_id/1054/view/print
|archive-date = 8 Oktober 2008
}}</ref>{{sfn|Hunner|2004|p=85}} Sembilan bulan kemudian, ilmuwan Los Alamos lainnya, [[Louis Slotin]], juga meninggal dalam kecelakaan yang melibatkan reflektor berilium dan inti plutonium yang sama (yang disebut "[[inti iblis|inti setan]]") yang sebelumnya telah merenggut nyawa Daghlian.<ref>
{{cite web
|url = http://www.lanl.gov/history/people/R_Schreiber.shtml
|title = Raemer Schreiber
|work = Staff Biographies
|publisher = Laboratorium Nasional  Los Alamos
|location = Los Alamos, NM
|access-date = 16 Juni 202
|archive-url = https://web.archive.org/web/20130103180527/http://www.lanl.gov/history/people/R_Schreiber.shtml
|archive-date= 3 Januari 2013
}}</ref> Insiden ini kemudian diangkat ke dalam film tahun 1989 berjudul ''[[Fat Man and Little Boy]]''.

Pada bulan Desember 1958, selama proses pemurnian plutonium di Los Alamos, massa kritis terbentuk di dalam tabung pencampuran, menyebabkan kematian seorang operator derek bernama [[Kecelakaan kekritisan Cecil Kelley|Cecil Kelley]]. Selain itu, [[kecelakaan dan insiden nuklir|kecelakaan nuklir]] lainnya juga pernah terjadi di Uni Soviet, Jepang, Amerika Serikat, dan negara-negara lainnya.{{sfn|McLaughlin|Monahan|Pruvost|2000|p=17}}
===Flamabilitas===
{{Anchor|Kemudahbakaran}}
Logam plutonium juga merupakan bahan yang mudah terbakar, terutama jika ia terbelah dengan halus. Di lingkungan lembap, plutonium akan membentuk [[hidrida]] pada permukaannya, yang bersifat [[piroforik]] dan dapat menyala di udara pada suhu kamar. Plutonium akan mengembang hingga 70% volumenya saat teroksidasi, sehingga dapat merusak wadah penampungnya.<ref name = "NucSafety" /> Radioaktivitas bahan yang terbakar merupakan bahaya tambahan. Pasir [[magnesium oksida]] merupakan bahan yang paling efektif dalam memadamkan api plutonium. Ia mendinginkan bahan yang terbakar, bekerja sebagai [[pembuang panas]], dan juga mengeblok oksigen. Tindakan pencegahan khusus diperlukan untuk menyimpan atau menangani plutonium dalam bentuk apa pun; umumnya atmosfer [[gas lengai|lengai]] yang kering diperlukan.<ref name="NucSafety">{{cite web|url=http://www.hss.energy.gov/NuclearSafety/techstds/standard/hdbk1081/hbk1081d.html#ZZ281 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070428220410/http://www.hss.energy.gov/NuclearSafety/techstds/standard/hdbk1081/hbk1081d.html |archive-date=28 April 2007 |title=Primer on Spontaneous Heating and Pyrophoricity – Pyrophoric Metals – Plutonium |publisher=U.S. Department of Energy, Office of Nuclear Safety, Quality Assurance and Environment |date=1994 |location=Washington (DC) |url-status=dead }}</ref>{{efn|group=note|Terdapat sebuah kebakaran besar yang dipicu oleh plutonium di [[Pabrik Rocky Flats]] dekat [[Boulder, Colorado]] pada tahun 1969.<ref>{{cite web|first1 = David|last1 = Albright|last2=O'Neill |first2=Kevin|date = 1999|url = http://www.isis-online.org/publications/usfacilities/Rfpbrf.html|title = The Lessons of Nuclear Secrecy at Rocky Flats|work = ISIS Issue Brief|access-date = 16 Juni 2023|publisher = Institute for Science and International Security (ISIS)| archive-url = https://web.archive.org/web/20080708220510/http://www.isis-online.org/publications/usfacilities/Rfpbrf.html| archive-date = 8 Juli 2008}}</ref> }}
==Transportasi==
===Darat dan laut===
Transportasi plutonium yang biasa adalah melalui plutonium oksida yang lebih stabil dalam kemasan tertutup. Pengangkutan tipikal terdiri dari satu truk yang membawa satu peti kemas terlindung, menampung sejumlah paket dengan berat total bervariasi mulai dari 80&nbsp;hingga 200&nbsp;kg plutonium oksida. Kiriman laut dapat terdiri dari beberapa peti kemas, masing-masing berisi bungkusan tertutup.<ref>{{cite web |url=http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Transport/Transport-of-Radioactive-Materials/ |title=Transport of Radioactive Materials |publisher=World Nuclear Association |access-date=16 Juni 2023 |archive-date=5 Februari 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150205234207/http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Transport/Transport-of-Radioactive-Materials/ |url-status=live }}</ref> [[Komisi Regulasi Nuklir]] Amerika Serikat menyatakan bahwa plutonium harus dalam bentuk padat, bukan bubuk, jika isinya melebihi 0,74&nbsp;T[[Becquerel|Bq]] (20&nbsp;[[Curie (satuan)|Curie]]) aktivitas radioaktif.<ref>{{cite web |url=https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/cfr/part071/part071-0063.html |title=§ 71.63 Special requirement for plutonium shipments |publisher=[[Komisi Regulasi Nuklir|Komisi Regulasi Nuklir Amerika Serikat]] |access-date=16 Juni 2023 |archive-date=5 Februari 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150205233706/http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/cfr/part071/part071-0063.html |url-status=live }}</ref> Pada tahun 2016, kapal [[MV Pacific Egret|''Pacific Egret'']]<ref>{{cite web|title=Pacific Egret|url=http://www.pntl.co.uk/our-fleet/pntl-ships/pacific-egret-2010/|access-date=16 Juni 2023|archive-date=20 April  2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160420142328/http://www.pntl.co.uk/our-fleet/pntl-ships/pacific-egret-2010/|url-status=live}}</ref> dan ''Pacific Heron'' milik Pacific Nuclear Transport Ltd. mengangkut 331&nbsp;kg (730&nbsp;lbs) plutonium ke fasilitas pemerintah Amerika Serikat di [[Savannah River Site|Sungai Savannah]], [[Carolina Selatan]].<ref>{{cite news|last1=Yamaguchi|first1=Mari|title=Two British ships arrive in Japan to carry plutonium to US|url=http://phys.org/news/2016-03-british-ships-japan-plutonium.html|access-date=16 Juni 2023|archive-date=23 Maret 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160323052617/http://phys.org/news/2016-03-british-ships-japan-plutonium.html|url-status=live}}</ref><ref>{{cite news|title=Two British ships arrive in Japan to transport plutonium for storage in U.S.|url=http://www.japantimes.co.jp/news/2016/03/21/national/two-british-ships-arrive-in-japan-to-transport-plutonium-for-storage-in-u-s/|access-date=16 Juni 2023|archive-date=24 Maret 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160324014231/http://www.japantimes.co.jp/news/2016/03/21/national/two-british-ships-arrive-in-japan-to-transport-plutonium-for-storage-in-u-s|url-status=live}}</ref>
===Udara===
Peraturan angkutan udara Pemerintah A.S. mengizinkan pengangkutan plutonium melalui udara, tunduk pada pembatasan bahan berbahaya lainnya yang dibawa dalam penerbangan yang sama, persyaratan pengemasan, dan penyimpanan di bagian paling belakang pesawat.<ref>{{cite web|url=http://law.justia.com/cfr/title49/49-2.1.1.3.10.html#49:2.1.1.3.10.3.25.9|title=Part 175.704 Plutonium shipments|work=Code of Federal Regulations 49 — Transportation|access-date=16 Juni 2023|archive-date=27 April 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120427120248/http://law.justia.com/cfr/title49/49-2.1.1.3.10.html#49:2.1.1.3.10.3.25.9|url-status=live}}</ref>

Pada tahun 2012, media mengungkapkan bahwa plutonium telah diterbangkan dari Norwegia oleh [[maskapai penerbangan|maskapai penumpang]] komersial—sekitar dua tahun sekali—termasuk satu kali pada tahun 2011.<ref name="klassekampen1">{{cite web |author=Av Ida Søraunet Wangberg og Anne Kari Hinna |url=http://klassekampen.no/60502/article/item/null/flyr-plutonium-med-rutefly |title=Klassekampen : Flyr plutonium med rutefly |publisher=Klassekampen.no |access-date=16 Juni 2023 |archive-date=2 Agustus 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120802235151/http://www.klassekampen.no/60502/article/item/null/flyr-plutonium-med-rutefly |url-status=live }}</ref> Peraturan mengizinkan sebuah pesawat untuk mengangkut 15&nbsp;gram bahan yang dapat difisi.<ref name="klassekampen1" /> Transportasi plutonium semacam itu dinilai tidak memiliki masalah, menurut penasihat senior (''seniorrådgiver'') di [[Otoritas Proteksi Radiasi Norwegia|Statens strålevern]].<ref name="klassekampen1" />
==Dalam budaya populer==
Plutonium disebutkan dalam beberapa [[film]]. Ia disebutkan dalam film-film berikut:<ref>{{cite web |title=Plutonium movies and TV shows |url=https://bestsimilar.com/tag/48490-plutonium |website=BestSimilar.com |publisher=BestSimilar.com |access-date=16 Juni 2023}}</ref>
* ''[[Pu-239 (film)|Pu-239]]''
* ''[[Back to the Future]]''
* ''[[Mission: Impossible – Fallout]]''
* ''[[Silkwood]]''
* ''[[The Manhattan Project (film)|The Manhattan Project]]''
==Catatan==
===Catatan kaki===
{{Reflist|group=note}}
===Rujukan===
{{Reflist}}
==Referensi==
{{Refbegin|30em|indent=yes}}
* <!-- As -->{{cite book
|title = Understanding Physics
|last = Asimov
|first = Isaac
|author-link = Isaac Asimov
|chapter = Nuclear Reactors
|date = 1988
|isbn = 0-88029-251-2
|location=New York
|publisher = Barnes & Noble Publishing
}}
* <!-- Be -->{{cite book
|last=Bernstein
|first=Jeremy
|date=2007
|title=Plutonium: a History of the World's most Dangerous Element
|url=https://archive.org/details/plutoniumhistory0000bern
|url-access=registration
|location=Washington, D.C.
|publisher=Joseph Henry Press
|isbn=978-0-309-10296-4
|oclc=76481517
}}
* <!-- Cl -->{{cite book
|last = Clark
|first=Ronald
|author-link = Ronald W. Clark
|title = The Birth of the Bomb: The Untold Story of Britain's Part in the Weapon That Changed the World
|url = https://archive.org/details/bwb_KS-776-003
|date = 1961
|location=London
|publisher=Phoenix House
|oclc=824335
}}
* <!-- Ea -->{{cite book
|title = Concise Encyclopedia Chemistry
|url = https://archive.org/details/conciseencyclope00eagl
|url-access = registration
|last = Eagleson
|first = Mary
|location = Berlin
|publisher = Walter de Gruyter
|isbn = 978-3-11-011451-5
|date = 1994
}}
* <!-- Em -->{{cite book
|title = Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements
|url = https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl_b5w6
|last = Emsley
|first = John
|publisher = Oxford University Press
|year = 2001
|location = Oxford (UK)
|isbn = 0-19-850340-7
|chapter = Plutonium
}}
* <!-- Go -->{{cite book
 |title        = The Manhattan Project: Making the Atomic Bomb
 |publisher    = Departemen Energi Amerika Serikat
 |id           = DOE/MA-0001-01/99
 |location     = Oak Ridge
 |last         = Gosling
 |first        = F. G.
 |url          = http://www.cfo.doe.gov/me70/manhattan/publications/DE99001330.pdf
 |date         = 1999
 |access-date  = 16 Juni 2023
 |isbn         = 0-7881-7880-6
 |url-status   = dead
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20090224204033/http://www.cfo.doe.gov/me70/manhattan/publications/DE99001330.pdf
 |archive-date = 24 Februari 2009
}}
* <!-- Gr -->{{cite book
|last = Greenwood
|first = N. N.
|author2=Earnshaw, A.
 |title = Chemistry of the Elements
|edition = 2
|publisher = Butterworth-Heinemann
|location = Oxford (UK)
|year = 1997
|isbn = 0-7506-3365-4
|ref = CITEREFGreenwood1997}}
* <!-- He -->{{cite book
|last = Heiserman
|first = David L.
|title = Exploring Chemical Elements and their Compounds
|chapter-url = https://archive.org/details/exploringchemica01heis
|chapter-url-access = registration
|location = New York (NY)
|year = 1992
|publisher = TAB Books
|isbn = 0-8306-3018-X
|chapter = Element 94: Plutonium
|pages = [https://archive.org/details/exploringchemica01heis/page/337 337–340]
}}
* <!-- Ho -->{{cite book|last1=Hoddeson |first1=Lillian|author-link=Lillian Hoddeson|first2=Paul W. |last2=Henriksen |first3=Roger A. |last3=Meade |first4=Catherine L. |last4=Westfall|author4-link= Catherine Westfall
|title=Critical Assembly: A Technical History of Los Alamos During the Oppenheimer Years, 1943–1945
|url=https://archive.org/details/criticalassembly0000unse_u2h0 |location=New York
|publisher=Cambridge University Press
|date=1993
|isbn=0-521-44132-3
|oclc=26764320
}}
* {{cite book
|last=Hunner|first=Jon
|title=Inventing Los Alamos
|date=2004
|isbn=978-0-8061-3891-6
}}
* {{cite book
|title=Canadian Research Reactors
|last1=Hurst
|first1=D. G.
|last2=Ward
|first2=A. G.
|publisher=Atomic Energy of Canada Limited
|url=http://www.scintillators.ru/booc/criticality/reports/ref_066.pdf
|access-date=16 Juni 2023
|date=1956
|location=Ottawa
|oclc=719819357
|archive-date=5 Februari 2015
|archive-url=https://web.archive.org/web/20150205221008/http://www.scintillators.ru/booc/criticality/reports/ref_066.pdf
|url-status=live
}}
* <!-- J -->{{cite book
|url=https://books.google.com/books?id=L79odes2ihEC&pg=PA73
|title=Nuclear Energy
|last=Jha
|first=D. K.
|publisher=Discovery Publishing House
|date=2004
|isbn=81-7141-884-8
|access-date=16 Juni 2023 
|archive-date=6 Januari 2022
|archive-url=https://web.archive.org/web/20220106154121/https://books.google.com/books?id=L79odes2ihEC&pg=PA73
|url-status=live
}}
* <!-- K -->{{cite book
|last1=Kaku
|first1=Michio
|first2=Jennifer
|last2=Trainer
|title=Nuclear Power, Both Sides: The Best Arguments for and Against the Most Controversial Technology
|publisher=W. W. Norton & Company
|date=1983
|url=https://books.google.com/books?id=7A9A9BSk0eUC&q=ralph%20nader%20microgram%20plutonium&pg=PA77
|access-date=16 Juni 2023
|isbn=9780393301281
|archive-date=6 Januari 2022
|archive-url=https://web.archive.org/web/20220106154030/https://books.google.com/books?id=7A9A9BSk0eUC&pg=PA77&q=ralph%20nader%20microgram%20plutonium
|url-status=live
}}
* {{cite book
|url=https://books.google.com/books?id=8r8NAAAAQAAJ&pg=PA456
|title=plutonium 1965
|last=Kay
|first=A. E.
|publisher=Taylor & Francis
|date=1965
|access-date=16 Juni 2023
|archive-date=6 Januari 2022
|archive-url=https://web.archive.org/web/20220106154123/https://books.google.com/books?id=8r8NAAAAQAAJ&pg=PA456
|url-status=live
}}
* <!-- Li -->{{cite book
|title = Handbook of Chemistry and Physics
|editor-first = David R.
|editor-last=Lide
|edition = 87
|date = 2006
|publisher = CRC Press, Taylor & Francis Group
|location = Boca Raton
|isbn = 0-8493-0487-3
}}
* <!-- Ma -->{{cite book
|url=https://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc_usa_0085_II.pdf
|editor1-last=Magurno
|editor1-first=B. A.
|editor2-last=Pearlstein
|editor2-first=S.
|title=Proceedings of the conference on nuclear data evaluation methods and procedures. BNL-NCS 51363.
|volume=II
|publisher=[[Laboratorium Nasional Brookhaven]]
|place=Upton
|date=1981
|access-date=16 Juni 2023
|archive-date=8 Maret 2021
|archive-url=https://web.archive.org/web/20210308125416/https://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc_usa_0085_II.pdf
|url-status=live
}}
* {{cite book
|title = Physics for Radiation Protection
|last = Martin
|first = James E.
|date = 2000
|publisher = Wiley-Interscience
|isbn = 0-471-35373-6
}}
* <!-- Mc -->{{cite book
 |url          = http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?00314607.pdf
 |access-date  = 16 Juni 2023
 |title        = A Review of Criticality Accidents
 |id           = LA-13638
 |publisher    = Laboratorium Nasional Los Alamos
 |location     = Los Alamos, NM
 |date         = 2000
 |last1        = McLaughlin
 |first1       = Thomas P.
 |last2        = Monahan
 |first2       = Shean P.
 |last3        = Pruvost
 |first3       = Norman L.
 |archive-date = 18 Januari 2017
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20170118111722/http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?00314607.pdf
 |url-status   = live
}}
* <!-- Mi -->{{cite book
|title = The Encyclopedia of the Chemical Elements
|chapter-url = https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp
|chapter-url-access = registration
|publisher = Reinhold Book Corporation
|location = New York (NY)
|year = 1968
|editor = Clifford A. Hampel
|last = Miner
|first = William N.
|author2 = Schonfeld, Fred W.
|chapter = Plutonium
|pages = [https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp/page/540 540–546]
|ref = CITEREFMiner1968
|lccn = 68029938
}}
* <!-- Mo -->{{cite book
|url=https://books.google.com/books?id=W3FnEOg8tS4C&pg=PA169
|title=Nuclear forensic analysis
|last1=Moody
|first1=Kenton James
|last2=Hutcheon
|first2=Ian D.
|last3=Grant
|first3=Patrick M.
|publisher=CRC Press
|date=2005
|isbn=0-8493-1513-1
|access-date=16 Juni 2023
|archive-date=6 Januari 2022
|archive-url=https://web.archive.org/web/20220106154123/https://books.google.com/books?id=W3FnEOg8tS4C&pg=PA169
|url-status=live
}}
* <!-- Rh -->{{cite book
|last = Rhodes
|first = Richard
|author-link=Richard Rhodes
|date = 1986
|title = The Making of the Atomic Bomb
|isbn = 0-671-65719-4
|publisher = Simon & Schuster
|location = New York
|title-link = The Making of the Atomic Bomb
}}
* <!-- Se -->{{cite book
 |last1=Seaborg
 |first1=G. T.
 |last2=Seaborg
 |first2=E.
 |date=2001
 |title=Adventures in the Atomic Age: From Watts to Washington
 |url=https://archive.org/details/adventuresinatom00seab
 |url-access=registration
 |publisher=Farrar, Straus and Giroux
 |isbn=0-374-29991-9
 }}
* <!-- Sk -->{{cite book
 |first=Morty |last=Sklar
 |title=Nuke-Rebuke: Writers & Artists Against Nuclear Energy & Weapons
 |series=The Contemporary anthology series
 |date=1984
 |publisher=The Spirit That Moves Us Press
}}
* <!-- St -->{{cite book
|title=SIPRI Yearbook 2007: Armaments, Disarmament, and International Security
|author=Stockholm International Peace Research Institute
|author-link=Stockholm International Peace Research Institute
|publisher=Oxford University Press
|date=2007
|isbn=978-0-19-923021-1
|url=https://books.google.com/books?id=2M0C6SERFG0C&pg=PA567
|access-date=16 Juni 2023
|archive-date=6 Januari 2022
|archive-url=https://web.archive.org/web/20220106154122/https://books.google.com/books?id=2M0C6SERFG0C&pg=PA567
|url-status=live
}}
* <!-- Ti -->{{cite book
|title=Plentiful Energy: The Story of the Integral Fast Reactor, the Complex History of a Simple Reactor Technology, with Emphasis on Its Scientific Basis for Non-specialists
|url=https://archive.org/details/plentifulenergys0000till
|last1=Till
|first1=C. E.
|last2=Chang
|first2=Y. I.
|isbn=978-1-4663-8460-6
|date=2011
|publisher=Charles E. Till and Yoon Il Chang
}}
* <!-- Wa -->{{cite book
|title = History of 100-B Area
|publisher = Westinghouse Hanford Company
|location = Richland, Washington
|id = WHC-EP-0273
|last = Wahlen
|first = R. K.
|date = 1989
|url = http://www.hanford.gov/doe/history/files/HistoryofBArea.pdf
|archive-url = https://web.archive.org/web/20090327001116/http://www.hanford.gov/doe/history/files/HistoryofBArea.pdf
|archive-date = 27 Maret 2009
|access-date = 16 Juni 2023
}}
* <!-- We -->{{cite book
|last = Welsome
|first = Eileen
|title = The Plutonium Files: America's Secret Medical Experiments in the Cold War
|url = https://archive.org/details/plutoniumfilesam0000wels_g1e8
|publisher = Random House
|date = 2000
|location = New York
|isbn = 0-385-31954-1
}}
{{refend}}
==Pranala luar==
* {{en}} {{cite web
 |url             = http://alsos.wlu.edu/qsearch.aspx?browse=science/Plutonium
 |title           = Alsos Digital Library for Nuclear Issues –  Plutonium
 |publisher       = [[Washington and Lee University]]
 |access-date     = 16 Juni 2023
 |archive-url     = https://web.archive.org/web/20090203184521/http://alsos.wlu.edu/qsearch.aspx?browse=science%2FPlutonium
 |archive-date    = 3 Februari 2009
 |url-status      = dead
}}
* {{en}} {{cite web
|url = http://www.llnl.gov/csts/publications/sutcliffe/
|archive-url = https://web.archive.org/web/20060929015050/http://www.llnl.gov/csts/publications/sutcliffe/
|archive-date = 29 September 2006
|title = A Perspective on the Dangers of Plutonium
|first = W. G.
|last = Sutcliffe
|display-authors=etal
 |publisher = [[Laboratorium Nasional Lawrence Livermore]]
|date = 1995
}}
* {{en}} {{cite web
|url = http://www.ieer.org/fctsheet/pu-props.html
|title = Physical, Nuclear, and Chemical, Properties of Plutonium
|publisher = [[Lembaga Penelitian Energi dan Lingkungan|IEER]]
|date = 2005
|access-date = 16 Juni 2023
}}
* {{en}} {{cite web
|url = http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2006/Plutonium/Plutonium.html
|title = Plutonium crystallography
|last = Bhadeshia
|first = H.
}}
* {{en}} {{cite journal
|url = http://discovermagazine.com/2005/nov/end-of-plutonium
|title = End of the Plutonium Age
|last = Samuels
|first = D.
|journal = Discover Magazine
|volume = 26|issue = 11
|date = 2005
}}
* {{en}} {{cite web
 |url         = https://fas.org/nuke/intro/nuke/plutonium.htm
 |title       = Plutonium production
 |publisher   = [[Federation of American Scientists]]
 |first       = J.
 |last        = Pike
 |author2     = Sherman, R.
 |date        = 2000
 |access-date  = 16 Juni 2023
 |url-status     = dead
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20090203203853/http://www.fas.org/nuke/intro/nuke/plutonium.htm
 |archive-date = 3 Februari 2009
}}
* {{en}} {{cite web
|url = http://nuclearweaponarchive.org/Library/Plutonium/
|title = Plutonium Manufacture and Fabrication
}}
* {{en}} {{cite web
|url = http://www.nuclearfiles.org/menu/key-issues/nuclear-energy/issues/world-plutonium-inventories-ong.htm
|archive-url=https://web.archive.org/web/20140805165417/http://www.nuclearfiles.org/menu/key-issues/nuclear-energy/issues/world-plutonium-inventories-ong.htm
|archive-date=5 Agustus 2014
|title = World Plutonium Inventories
|publisher = Nuclear Files.org
|first = C.
|last = Ong
|date = 1999
|access-date = 16 Juni 2023
}}
* {{en}} {{cite journal
|url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/number26.htm
|title = Challenges in Plutonium Science
|journal = Los Alamos Science
|volume = I & II|issue = 26
|date = 2000
|access-date = 16 Juni 2023
}}
* {{en}} {{cite web
|publisher = [[Royal Society of Chemistry]]
|url=http://www.rsc.org/images/CIIE_plutonium_48kbps_tcm18-121120.MP3
|title=Plutonium
|access-date=16 Juni 2023
}}
* {{en}} {{cite web
|url=http://www.periodicvideos.com/videos/094.htm
|title=Plutonium
|series=[[The Periodic Table of Videos]]
|publisher=Universitas Nottingham
|access-date=16 Juni 2023
}}

{{Subject bar
| portal1=Kimia
| portal2=Fisika
| commons=y
| book=The Atomic Age
| wikt=y
}}
{{Tabel periodik unsur kimia}}
{{Senyawa plutonium}}
{{Isotop plutonium}}
{{Proyek Manhattan}}
{{Authority control}}

[[Kategori:Plutonium| ]]
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Aktinida]]
[[Kategori:Karsinogen]]
[[Kategori:Bahan nuklir]]
[[Kategori:Unsur kimia sintetis]]
[[Kategori:Proyek Manhattan]]
[[Kategori:Bahan yang mengembang saat dibekukan]]
[[Kategori:Bahan piroforik]]