Plutonium
> NUMÉRO ATOMIQUE 94
> MASSE ATOMIQUE 244u
Famille
Actinides
État physique
Solide. Le plutonium est un métal radioactif argenté qui s’oxyde à l’air et prend une couleur grise, verte ou jaune. Il est extrêmement rare dans la nature. Seules quelques traces de plutonium 244 subsistent encore dans des terres rares.
Étymologie
Le plutonium vient après l’uranium et le neptunium dans le tableau périodique. Il a donc été nommé ainsi en référence à la planète Pluton qui, dans le système solaire, vient après Uranus et Neptune.
Découverte
En 1940, l’isotope 238 a été produit par bombardement d’uranium par du deutérium au cyclotron de Berkeley aux États-Unis. La production de plutonium en quantité suffisante a été l'un des objectifs du projet Manhattan pendant la Seconde Guerre mondiale dans le but de développer les premières bombes nucléaires. L'essai Trinity, la première explosion atomique, a utilisé une charge en plutonium, ainsi que la bombe atomique Fat Man, larguée par l’armée américaine sur Nagasaki le 9 août 1945.
Utilisations
En alliage (avec de l’uranium, du cérium, du cobalt, du zirconium) il constitue un combustible nucléaire, notamment pour alimenter des surgénérateurs; dans les centrales nucléaires, le combustible usagé contient un mélange d’isotopes de plutonium, dont du plutonium 239 qui participe à la production d’énergie thermique, transformée en électricité. Ce combustible peut être recyclé en combustible MOX, mélange de plutonium et d’uranium appauvri, qui dans certaines proportions (30 à 50%) peut participer ainsi à nouveau au cycle de production en complément de l’uranium enrichi; l’isotope 238 émet des particules α. Il est utilisé comme source de chaleur pour alimenter certaines sondes spatiales en électricité; dans le domaine militaire, pour des armes nucléaires, c’est l’isotope 238 qui est utilisé. Celui-ci est en effet très fissile et dégage alors une très forte énergie.
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Quoi de neuf dans les labos ?
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Au cours d’une expérience réalisée auprès de l’accélérateur de l’Australian National University, une collaboration franco-australienne a pour la première fois identifié en numéro atomique Z jusqu’au plutonium (Z=94), et en masse A les fragments créés dans des réactions de quasi-fission.
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