Плуто́ний-238 (англ. plutonium-238) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 238. Является первым открытым изотопом плутония. Был открыт в 1940 году Гленом Сиборгом, Дж. Кеннеди, Артуром Валем (англ.) и Э. М. Макмилланом^[3] в результате бомбардировки урана-238 дейтронами^[4]:

Период полураспада плутония-238 составляет 87,7(1) года. Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 633,7 ГБк; каждую секунду в этом же количестве вещества происходит около 1200 актов спонтанного деления.

Один грамм чистого плутония-238 генерирует приблизительно 0,567 Вт мощности.

Образование и распад

Плутоний-238 образуется в результате следующих распадов:

• β⁻-распад нуклида ²³⁸Np (период полураспада составляет 2,117(2)^[2] суток):

• β⁺-распад нуклида ²³⁸Am (период полураспада составляет 98(2)^[2] мин):

• α-распад нуклида ²⁴²Cm (период полураспада составляет 162,8(2)^[2] суток):

Распад плутония-238 происходит по следующим направлениям:

• α-распад в ²³⁴U (вероятность 100 %^[2], энергия распада 5 593,20(19) кэВ^[1]):

энергия испускаемых α-частиц 5 456,3 кэВ (в 28,98 % случаев) и 5 499,03 кэВ (в 70,91 % случаев)^[5].

• Спонтанное деление (вероятность 1,9(1)·10⁻⁷ %)^[2];

Получение

Плутоний-238 образуется в любом ядерном реакторе, работающем на природном или малообогащённом уране, содержащем в основном изотоп ²³⁸U. При этом происходят следующие ядерные реакции^[4][6]:

Весовые количества изотопно чистого плутония-238 получают путем облучения нейтронами нептуния-237, который в свою очередь добывают из отработанного ядерного топлива^[6].

Цена одного килограмма плутония-238 составляет примерно 1 млн долларов США^[7].

Применение

Плутоний-238 используют в малогабаритных радиоизотопных источниках энергии (например, в РИТЭГах)^[6]. Ранее (до появления литиевых батарей^[8]) использовались в кардиостимуляторах.^[9][10]

См. также

• Изотопы плутония

Примечания