Plutonium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Pu dan nomor atom 94. Ia merupakan unsur radioaktif transuranium yang langka dan merupakan logam aktinida dengan penampilan berwarna putih keperakan. Ketika terpapar dengan udara, ia akan mengusam oleh karena pembentukan plutonium(IV) oksida yang menutupi permukaan logam. Unsur ini pada dasarnya memiliki enam alotrop dan empat keadaan oksidasi.
Ia bereaksi dengan karbon, halogen, nitrogen, dan silikon. Ketika terpapar dengan kelembaban udara, ia akan membentuk oksida dan hidrida dengan volume 70% lebih besar dan menjadi bubuk yang dapat menyala secara spontan. Ia juga merupakan racun radiologis yang dapat berakumulasi dalam sumsum tulang. Oleh karena sifat-sifat seperti inilah, proses penanganan plutonium cukup berbahaya, walaupun tingkat toksisitas keseluruhan logam ini kadang-kadang terlalu dibesar-besarkan. Istotop terpenting plutonium adalah plutonium-239 yang memiliki umur paruh 24.100 tahun.
Plutonium-239 merupakan fisil, yakni ia dapat memecah ketika dibombardir oleh neutron termal, melepaskan energi, radiasi gamma, dan neutron yang lebih banyak. Oleh karena itu, dia dapat mempertahankan reaksi rantai nuklir setelah mencapai massa kritis. Sifat-sifat inilah yang memungkinkan plutonium digunakan sebagai senjata nuklir dan digunakan pada beberapa reaktor nuklir. Isotop paling stabil plutonium adalah plutonium-244, dengan umur paruh sekitar 80 juta tahun. Umur paruh ini cukup panjang untuk bisa ditemukan secara alami dalam jumlah kecil. Plutonium-238 memiliki umur paruh 88 tahun dan memancarkan partikel alfa. Ia adalah sumber panas pada generator termolistrik radioisotop (digunakan pada beberapa pesawat antariksa). Plutonium-240 memiliki laju fisi spontan yang tinggi sehingga akan meningkatkan tingkat neutron latar pada sampel. Keberadaan Pu-240 akan membatasi potensi daya dan senjata suatu sampel.
Ia juga digunakan sebagai titik tolok penentuan tingkat (grade) plutonium: tingkat senjata (< 7%), tingkat bahan bakar (7–19%), dan tingkat reaktor (> 19%). Pu-238 dapat disintesis dengan membombardir uranium-238 dengan deuteron, sedangkan Pu-239 dengan disintesis dengan membombardir uranium-238 dengan neutron. Unsur 94 pertama kali disintesis oleh sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Glenn T. Seaborg dan Edwin McMillan di Universitas California, Berkeley pada tahun 1940. McMillan kemudian menamai unsur baru tersebut plutonium (atas nama Pluto). Penemuan plutonium kemudian menjadi bagian penting dalam Proyek Manhattan untuk mengembangkan bom atom selama Perang Dunia II. Uji nuklir pertama, "Trinity" (Juli 1945), dan bom atom kedua ("Fat Man") yang digunakan untuk menghancurkan kota Nagasaki (Agustus 1945) memiliki inti Pu-239.
Ia bereaksi dengan karbon, halogen, nitrogen, dan silikon. Ketika terpapar dengan kelembaban udara, ia akan membentuk oksida dan hidrida dengan volume 70% lebih besar dan menjadi bubuk yang dapat menyala secara spontan. Ia juga merupakan racun radiologis yang dapat berakumulasi dalam sumsum tulang. Oleh karena sifat-sifat seperti inilah, proses penanganan plutonium cukup berbahaya, walaupun tingkat toksisitas keseluruhan logam ini kadang-kadang terlalu dibesar-besarkan. Istotop terpenting plutonium adalah plutonium-239 yang memiliki umur paruh 24.100 tahun.
Plutonium-239 merupakan fisil, yakni ia dapat memecah ketika dibombardir oleh neutron termal, melepaskan energi, radiasi gamma, dan neutron yang lebih banyak. Oleh karena itu, dia dapat mempertahankan reaksi rantai nuklir setelah mencapai massa kritis. Sifat-sifat inilah yang memungkinkan plutonium digunakan sebagai senjata nuklir dan digunakan pada beberapa reaktor nuklir. Isotop paling stabil plutonium adalah plutonium-244, dengan umur paruh sekitar 80 juta tahun. Umur paruh ini cukup panjang untuk bisa ditemukan secara alami dalam jumlah kecil. Plutonium-238 memiliki umur paruh 88 tahun dan memancarkan partikel alfa. Ia adalah sumber panas pada generator termolistrik radioisotop (digunakan pada beberapa pesawat antariksa). Plutonium-240 memiliki laju fisi spontan yang tinggi sehingga akan meningkatkan tingkat neutron latar pada sampel. Keberadaan Pu-240 akan membatasi potensi daya dan senjata suatu sampel.
Ia juga digunakan sebagai titik tolok penentuan tingkat (grade) plutonium: tingkat senjata (< 7%), tingkat bahan bakar (7–19%), dan tingkat reaktor (> 19%). Pu-238 dapat disintesis dengan membombardir uranium-238 dengan deuteron, sedangkan Pu-239 dengan disintesis dengan membombardir uranium-238 dengan neutron. Unsur 94 pertama kali disintesis oleh sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Glenn T. Seaborg dan Edwin McMillan di Universitas California, Berkeley pada tahun 1940. McMillan kemudian menamai unsur baru tersebut plutonium (atas nama Pluto). Penemuan plutonium kemudian menjadi bagian penting dalam Proyek Manhattan untuk mengembangkan bom atom selama Perang Dunia II. Uji nuklir pertama, "Trinity" (Juli 1945), dan bom atom kedua ("Fat Man") yang digunakan untuk menghancurkan kota Nagasaki (Agustus 1945) memiliki inti Pu-239.
No comments:
Post a Comment