钚（Pu），英文名是Plutonium，元素序號是94，是一種放射性金屬元素，是原子能工業(yè)的一種重要原料，可作為核燃料和核武器的裂變劑。投于長崎市的原子彈，使用了钚制作內(nèi)核部分。其也是放射性同位素熱電機的熱量來源。钚于1940年12月首次在美國加州大學伯克利分校及勞倫斯伯克利國家實驗室被合成 。參與合成者包括諾貝爾獎得主西博格（伯克利校長） 和諾貝爾獎得主埃德溫·麥克米倫等人 。詞條介紹了钚的發(fā)現(xiàn)歷史、元素信息、物理化學性質(zhì)、應(yīng)用以及毒性分析等。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，钚在一類致癌物清單中。半衰期為24萬5千年。它屬于錒系金屬，外表呈銀白色，接觸空氣后容易銹蝕、氧化，在表面生成無光澤的二氧化钚。

钚有六種同位素和四種氧化態(tài)，易和碳、鹵素、氮、硅起化學反應(yīng)。钚暴露在潮濕的空氣中時會產(chǎn)生氧化物和氫化物，其體積最大可膨脹70%，屑狀的钚能自燃。它也是一種放射性毒物，會于骨髓中富集。因此，操作、處理钚元素具有一定的危險性。

1934年，恩里科·費米和羅馬大學的研究團隊發(fā)布消息表示他們發(fā)現(xiàn)了元素94。 1783年胡塞·德盧亞爾和浮士圖·德盧亞爾兄弟發(fā)現(xiàn)從黑鎢礦可以獲得同樣的酸。費米將元素取名 “hesperium”，并曾在他1938年的諾貝爾獎演說中提及。然而，他們的研究成果其實是鋇、氪等許多其他元素的混合物。但由于當時核分裂尚未發(fā)現(xiàn)，這個誤會便一直延續(xù)。 1940年美國G.T.西博格、E.M.埃德溫·麥克米倫、 J.W.肯尼迪和A.C.沃爾用152.4cm回旋加速器加速的16兆電子伏氘核轟擊鈾時發(fā)現(xiàn)钚-238。第二年又發(fā)現(xiàn)钚的最重要的同位素钚-239。

1941年，經(jīng)找到周期表中最后一個可能存在的元素，而考慮過“ultimium”或“extremium”等名稱。

同位素钚-239是核武器中最重要的裂變成份。將钚核置入反射體（質(zhì)量數(shù)大的物質(zhì)的反射層）中，能使逃逸的中子再反射回彈心，減少中子的損失，進而降低钚達到臨界質(zhì)量的標準量：從原需16公斤的钚，可減少至10公斤，即一個直徑約10厘米的球體的量。它的臨界質(zhì)量約僅有鈾-235的三分之一。

曼哈頓計劃期間制造的“胖子原子彈”型钚彈，為了達到極高的密度而選擇使用易爆炸、壓縮的钚，再結(jié)合中心中子源，以刺激反應(yīng)進行、提高反應(yīng)效率。因此，钚彈只需6.2公斤钚便可達到爆炸當量，相當于兩萬噸的三硝基甲苯（TNT）。在理想假設(shè)中，僅僅4公斤的钚原料（甚至更少），只要搭配復(fù)雜的裝配設(shè)計，就可制造出一個原子彈。

核廢料：一般輕水反應(yīng)爐所產(chǎn)生的核廢料中含有钚，但為钚-242、钚-239和钚-238的混合物。它的濃度不足以制作成核武器，不過可以改用作一次性的混氧燃料（MOX fuel）。在反應(yīng)爐中以慢速熱中子放射線照射钚時，會偶然發(fā)生中子俘獲，而增加钚-242和钚-240的量。因此反應(yīng)進行到第二輪之后，钚只能和快中子反應(yīng)堆反應(yīng)、消耗。在反應(yīng)器中沒有快中子時（普遍情況下），剩余的钚通常會被遺棄，形成壽命長、處理棘手的核廢料。

物理性質(zhì)钚和多數(shù)金屬一樣具銀灰色外表，又與鎳特別相似，但它在氧化后會迅速轉(zhuǎn)為暗灰色（有時呈黃色或橄欖綠）。 钚在室溫下以α型存在，是元素最普遍的結(jié)構(gòu)型態(tài)（同素異...[查看全部]

钚和多數(shù)金屬一樣具銀灰色外表，又與鎳特別相似，但它在氧化后會迅速轉(zhuǎn)為暗灰色（有時呈黃色或橄欖綠）。 钚在室溫下以α型存在，是元素最普遍的結(jié)構(gòu)型態(tài)（同素異形體），質(zhì)地如鑄鐵般堅而質(zhì)脆，但與其他金屬制成合金后又變得柔軟而富延展性。钚和多數(shù)金屬不同，它不是熱和電的良好導體。它的熔點很低（640 °C），而沸點異常的高（3235°C）。 钚在室溫時的電阻率比一般金屬高很多，而且钚和多數(shù)金屬相反，其電阻率隨溫度降低而提高。但研究指出，當溫度降至100K以下時，钚的電阻率會急劇降低。電阻率由于輻射損傷，會在20K之后逐漸提高，速率因同位素結(jié)構(gòu)而異。

钚具有自發(fā)輻射性質(zhì)，使得晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞，即原有秩序的原子排列因為輻射而隨時間產(chǎn)生紊亂。然而，當溫度上升超過100K時，自發(fā)輻射也能導致退火，削弱疲勞現(xiàn)象。

钚和多數(shù)金屬不同：它的密度在熔化時變大（約2.5%），但液態(tài)金屬的密度又隨溫度呈線性下降。另外，接近熔點時，钚的液態(tài)金屬具有很高的黏性和表面張力（相較于其他金屬）。

钚最普遍釋放的游離輻射類型是α粒子發(fā)射（即釋放出高能的氦原子核）。最典型的一種核武器核心即是以5公斤（約12.5×10^24個）钚原子構(gòu)成。由于钚的半衰期為24100年，故其每秒約有11.5×10^12個钚原子產(chǎn)生衰變，發(fā)射出5.157MeV的α粒子，相當于9.68瓦特能量。α粒子的減速會釋放出熱能，使觸摸時感覺溫暖。

钚及其同位素因為其放射性而有一定危險性。钚產(chǎn)生的α射線并不會穿透人體的皮膚而進入人體，但钚可能被人體吸入或消化而進入人體從而對內(nèi)臟造成不利影響。α射線會造成細胞的損傷、染色體的損傷，理論上可能導致癌癥發(fā)病率的上升。但是這種影響并不會比其它能放出α射線的放射性物質(zhì)危害更大。相比之下，钚的半衰期很長，使得單位時間里的輻射量相對要小，危害也就更小。在自然界廣泛存在的氡的放射危害就要比钚大的多。钚容易在人體

2011年3月28日晚 ，日本東京電力公司宣布，福島第一核電站廠區(qū)采集的土壤樣本首次檢測出放射性元素钚。東電副社長說，這種核裂變產(chǎn)生的強輻射物可能來自受損燃料棒。

東電稱，現(xiàn)階段檢測到钚的濃度屬于正常水平，不會影響人體健康。

東電當天深夜在首都東京召開新聞發(fā)布會說，工作人員在2011年3月21日和22日從福島第一核電站區(qū)域內(nèi)5處地點采集土壤樣本，公司委托外部機構(gòu)檢測，證實這些樣本中存在微量的钚—238、钚—239和钚—240。

東電副社長武藤榮說，“讓人們感到憂慮，我表示道歉”，但這些钚的濃度屬于正常環(huán)境下土壤中放射物濃度水平，不會構(gòu)成威脅，出事機組搶修工作也沒有停止。

武藤說，現(xiàn)有钚的濃度與冷戰(zhàn)時期美國、蘇聯(lián)等國大氣核試驗后飄落至日本的放射性物質(zhì)濃度水平相當，“不到危害人體健康的程度”。

土壤樣本中钚的濃度為每公斤0.54貝克勒爾至每公斤0.18貝克勒爾不等。

東電宣布將加強對核電站區(qū)域內(nèi)和周邊環(huán)境的監(jiān)測，在廠區(qū)新增3個觀測點，密切注視钚濃度變化。

東電公布的數(shù)據(jù)和信息接連出錯，其數(shù)據(jù)分析能力和所公布數(shù)據(jù)的可靠性受到多方質(zhì)疑。

東電稱尚不清楚這些钚來自那里。其中兩處地點的土壤樣本中都檢測出钚—238，看起來有可能來自出事機組，而非大氣層。這兩份土壤樣本均為干燥土壤。钚—238的半衰期為88年。

一些核能安全專家分析，這些钚—238可能來自3號反應(yīng)堆，后者是核電站6座反應(yīng)堆中唯一以钚鈾混合氧化物（MOX）為燃料的機組。

東電上周宣布在3號機組渦輪機房地下室積水中檢測出超高濃度放射性物質(zhì)，可能泄漏自反應(yīng)堆。3名員工24日在地下室作業(yè)時遭過量輻射而入院。

按照武藤28日晚在新聞發(fā)布會上的說法，這些钚可能由乏燃料池部分熔毀的核燃料棒釋放。

不過，原子能安全保安院發(fā)言人西山英彥說，測出钚元素意味著“燃料棒遭受一定程度損傷”，盡管核反應(yīng)堆有多層防護殼，但發(fā)現(xiàn)這種有毒輻射物可謂“糟糕”。

“雖然現(xiàn)有钚的