Plutonio-239

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Plutonio-239
Isótopo de Plutonio
Plutonium ring.jpg
General
Símbolo 239Pu
Neutrones 145
Protones 94
Datos del núclido
Período de semidesintegración 24 200 años
Isótopos padres 243Cm (α)
239Am (CE)
239Np )
Productos de desintegración Uranio-235
Masa atómica 239.052 163 4 u u
Espín +1/2
Modo y energía de desintegración
Radiación alfa 5.245 MeV
Otros
Radioactive.svg
Isótopo radiactivo
Véase también: Isótopos de Plutonio

El plutonio-239 (239Pu) es un isótopo fisible del plutonio. Este isótopo es el principalmente usado en la producción de armas nucleares. Aunque el uranio-235 también se ha utilizado, es actualmente considerado un isótopo secundario. El plutonio-239 es también uno de los tres principales isótopos utilizados como combustible en reactores nucleares, junto con el uranio-235 y el uranio-233. La bomba atómica "Fat Man" que se utilizó para bombardear Nagasaki tenía un núcleo de plutonio-239. El 239Pu tiene un periodo de semidesintegración de 24 200 años.

Propiedades nucleares[editar]

Las propiedades nucleares del plutonio-239, así como la capacidad de producir grandes cantidades de Pu-239, más asequible que el uranio-235 altamente enriquecido, han llevado a su uso en armas nucleares y centrales nucleares. La fisión de un átomo de U-235 en el reactor de una central nuclear produce de dos a tres neutrones. Estos neutrones pueden ser absorbidos por el U-238 para producir Pu-239 y otros isótopos. El plutonio-239 puede absorber neutrones y fisionarse junto con U-235 en un reactor.

La fisión de un átomo de plutonio-239 genera 207.1 MeV = 3.318·10−11 J, es decir, 19.98 TJ/mol = 83.61 TJ/kg.[1]

Producción[editar]

El 239Pu se produce cuando un átomo de uranio-238 captura un neutrón y se convierte en uranio-239; posteriormente este sufre una desintegración beta para convertirse en neptunio-239 (intermedio); luego este sufre otra desintegración beta para finalmente obtener el plutonio-239 como producto final, siendo largamente producido de esa forma en reactores nucleares. La siguiente ecuación expresa la producción de 239Pu.

Aplicaciones[editar]

El 239Pu se ha utilizado como material fisionable en armas nucleares. El núcleo de estas armas necesita una tasa mínima de 93 % de plutonio-239 y menos del 7 % de 240Pu por el hecho de desencadenar 450 000 fisiones por segundo en 1 kg, produciendo U-238 no apto para este tipo de armas.[2]​ En los reactores nucleares, sondas espaciales y submarinos de propulsión nuclear se utiliza este isótopo. Durante la Segunda Guerra Mundial fue utilizado como material fisionable de la bomba atómica "Fat Man".

Referencias[editar]

  1. «"Table of Physical and Chemical Constants, Sec 4.7.1: Nuclear Fission"» (en inglés). Consultado el 25 de octubre de 2012. 
  2. «Materiales fisionables». Consultado el 25 de octubre de 2012.