钚（Pu），英文名是Plutonium，元素序號(hào)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(zhǎng)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?zé)犭姍C(jī)的熱量來源。钚于1940年12月首次在美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校及勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室被合成 。參與合成者包括諾貝爾獎(jiǎng)得主西博格（伯克利校長(zhǎng)） 和諾貝爾獎(jiǎng)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(xué)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(guó)際癌癥研究機(jī)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(xué)反應(yīng)。钚暴露在潮濕的空氣中時(shí)會(huì)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(huì)于骨髓中富集。因此，操作、處理钚元素具有一定的危險(xiǎn)性。

1934年，恩里科·費(fèi)米和羅馬大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)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(fèi)米將元素取名 “hesperium”，并曾在他1938年的諾貝爾獎(jiǎng)演說中提及。然而，他們的研究成果其實(shí)是鋇、氪等許多其他元素的混合物。但由于當(dāng)時(shí)核分裂尚未發(fā)現(xiàn)，這個(gè)誤會(huì)便一直延續(xù)。 1940年美國(guó)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(shí)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(gè)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(jìn)而降低钚達(dá)到臨界質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)量：從原需16公斤的钚，可減少至10公斤，即一個(gè)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(jì)劃期間制造的“胖子原子彈”型钚彈，為了達(dá)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(jìn)行、提高反應(yīng)效率。因此，钚彈只需6.2公斤钚便可達(dá)到爆炸當(dāng)量，相當(dāng)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(jì)，就可制造出一個(gè)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(shí)，會(huì)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(jìn)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(shí)（普遍情況下），剩余的钚通常會(huì)被遺棄，形成壽命長(zhǎng)、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(huì)迅速轉(zhuǎn)為暗灰色（有時(shí)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(huì)迅速轉(zhuǎn)為暗灰色（有時(shí)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(jiān)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(dǎo)體。它的熔點(diǎn)很低（640 °C），而沸點(diǎn)異常的高（3235°C）。 钚在室溫時(shí)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(dāng)溫度降至100K以下時(shí)，钚的電阻率會(huì)急劇降低。電阻率由于輻射損傷，會(huì)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?yàn)檩椛涠S時(shí)間產(chǎn)生紊亂。然而，當(dāng)溫度上升超過100K時(shí)，自發(fā)輻射也能導(dǎo)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(shí)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(diǎn)時(shí)，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(gè)）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(gè)钚原子產(chǎn)生衰變，發(fā)射出5.157MeV的α粒子，相當(dāng)于9.68瓦特能量。α粒子的減速會(huì)釋放出熱能，使觸摸時(shí)感覺溫暖。

钚及其同位素因?yàn)槠浞派湫远幸欢ㄎｋU(xiǎn)性。钚產(chǎn)生的α射線并不會(huì)穿透人體的皮膚而進(jìn)入人體，但钚可能被人體吸入或消化而進(jìn)入人體從而對(duì)內(nèi)臟造成不利影響。α射線會(huì)造成細(xì)胞的損傷、染色體的損傷，理論上可能導(dǎo)致癌癥發(fā)病率的上升。但是這種影響并不會(huì)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(zhǎng)，使得單位時(shí)間里的輻射量相對(duì)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(cè)出放射性元素钚。東電副社長(zhǎng)說，這種核裂變產(chǎn)生的強(qiáng)輻射物可能來自受損燃料棒。

東電稱，現(xiàn)階段檢測(cè)到钚的濃度屬于正常水平，不會(huì)影響人體健康。

東電當(dāng)天深夜在首都東京召開新聞發(fā)布會(huì)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(diǎn)采集土壤樣本，公司委托外部機(jī)構(gòu)檢測(cè)，證實(shí)這些樣本中存在微量的钚—238、钚—239和钚—240。

東電副社長(zhǎng)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(huì)構(gòu)成威脅，出事機(jī)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(shí)期美國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)大氣核試驗(yàn)后飄落至日本的放射性物質(zhì)濃度水平相當(dāng)，“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(qiáng)對(duì)核電站區(qū)域內(nèi)和周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)，在廠區(qū)新增3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，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(cuò)，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(diǎn)的土壤樣本中都檢測(cè)出钚—238，看起來有可能來自出事機(jī)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(hào)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(jī)組。

東電上周宣布在3號(hào)機(jī)組渦輪機(jī)房地下室積水中檢測(cè)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(shí)遭過量輻射而入院。

按照武藤28日晚在新聞發(fā)布會(huì)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(cè)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(hù)殼，但發(fā)現(xiàn)這種有毒輻射物可謂“糟糕”。

“雖然現(xiàn)有钚的