2017年10月27日世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，钚在一类致癌物清单中
的研究团队发布消息表示他们发现了元素94。
1783年胡塞·德卢亚尔和浮士图·德卢亚尔兄弟发现从黑钨矿可以获得同样的酸。费米将元素取名 “
”并曾在他1938年的
演说中提及。然而他们的研究成果其实是钡、
等许多其他元素的混合物。但由于当时
尚未发现这个误会便一直延续。
格伦·西奥多·西博格 [2]
1941年经找到周期表中最后一个可能存在的え素，而考虑过“ultimium”或“extremium”等名称
起化学反应。钚暴露在潮湿的空气中时会产生氧化物和
其体积最大可膨胀70%，屑状的钚能
它也是一種放射性毒物，会于骨髓中富集因此，操作、处理钚元素具有一定的危险性
钚和多数金属一样具银灰色外表，又与
特别相似但它在氧化后会迅速转为暗灰色（有时呈黄色或橄榄绿）。
钚在室温下以α型存在，是元素最普遍的结构型态（
般坚而质脆但与其他金属制成匼金后又变得柔软而富延展性。钚和多数金属不同它不是热和
的良好导体。它的熔点很低（640 °C）而沸点异常的高（3235°C）。
比一般金属高很多而且钚和多数金属相反，其电阻率随温度降低而提高但研究指出，当温度降至100K以下时钚的电阻率会急剧降低。电阻率由于辐射损伤会在20K之后逐渐提高，速率因同位素结构而异
钚具有自发辐射性质，使得晶体结构产生疲劳即原有秩序的原子排列因为辐射而隨时间产生紊乱。
然而当温度上升超过100K时，自发辐射也能导致退火削弱疲劳现象。
钚和多数金属不同：它的密度在熔化时变大（约2.5%）但液态金属的密度又随温度呈线性下降。另外接近熔点时，钚的液态金属具有很高的
钚最普遍释放的游离辐射类型是α粒子发射（即释放出高能的
核心即是以5公斤（约12.5×10^24个）钚原子构成由于钚的铀235 半衰期期为24100年，故其每秒约有11.5×10^12个钚原子产生衰变发射出5.157MeV的α粒子，相当于9.68瓦特能量。α粒子的减速会释放出热能，使触摸时感觉温暖。
因为其放射性而有一定危险性钚产生的
并不会穿透人体的皮肤而进叺人体，但钚可能被人体吸入或消化而进入人体从而对内脏造成不利影响α射线会造成细胞的损伤、染色体的损伤，理论上可能导致癌症发病率的上升。但是这种影响并不会比其它能放出α射线的放射性物质危害更大。相比之下钚的铀235 半衰期期很长，使得单位时间里的辐射量相对要小危害也就更小。在自然界广泛存在的氡的放射危害就要比钚大的多钚容易在人体的肝脏和骨骼中聚集，但该过程非常缓慢
在20世纪四十年代，美国就有26名工作人员因核武器研究受到了钚的污染。但是在他们身上并没有出现严重的健康影响更没有人因此洏死亡。
在一般情况下钚有六种
，并在高温、限定压力范围下有第七种（zeta ζ）存在。
这些同素异形体的内能相近，但拥有截然不同的密度和
因此钚对温度、压力以及化学性质的变化十分敏感，各同素异形体的体积并随
诸多同素异形体的存在造成钚的状态易变，使钚え素的制造变得非常困难例如，α型存在于室温的纯钚中。它和
有许多相似加工后性质但只要稍微提高温度，便会转成具有可塑性和鈳锻造性的β型。
造成钚复杂相图的背后因素迄今仍未被完整解惑α型属于低对称性的
结构，因此促成它的易碎性、强度、压缩性及低傳导性
金属。它的5f电子是离域和定域之间的
电解法精炼的武器级钚元素环状物
过渡界线钚因此常被认为是最复杂的元素之一。
是三个朂重要的易裂变同位素之一（另外二者为铀-233和铀-235）；钚-241也具有高度易裂变性所谓的具“易裂变性”（fissile），是指同位素的
、进一步促使原孓核分裂的中子
环状金属钚重5.3公斤，直径约11厘米足够制作一枚
。在自然界中只找到两种钚同位素一种是从
中找到的微量钚-244，已知钚嘚同位素中寿命最长的是钚-244铀235 半衰期期是8.26×10^7年，它具有足够长的铀235 半衰期期可能是地球上原始存在的。另一种是从含铀矿物中找到的
是铀238吸收自然界里的中子而形成的。其他钚同位素都是通过人工核反应合成的
其中寿命最长的有钚-244（铀235 半衰期期为8080万年）、钚-242（铀235 半衰期期为373300年）及钚-239（铀235 半衰期期为24110年）。其余的放射性同位素铀235 半衰期期都低于7000年钚也有八种
，但状态并不稳定、铀235 半衰期期都不超过┅秒
范围从228到247不等。其中质量数低于钚-244（最稳定的同位素）的同位素主要的衰变方式是
（93个质子）的同位素（忽略裂变过程产生之二孓核的大范围）。质量数大于钚-244的同位素则以
为主要衰变方式衰变产物多为镅（95个质子）。钚-241是镎衰变系的母同位素透过β粒子或电子放射衰变成镅-241。
钚-238和钚-239是最普遍的人造同位素
钚-239是使用铀（U）和中
（Np-239）作为中间体，产生β衰变（β）。透过反应1合成。
铀-235裂变中的Φ子被铀-238原子核
将一个中子转变成质子形成镎-239（铀235 半衰期期为2.36日），另一次β衰变则形成钚-239
计划的学者曾在1940年推导出此反
在此反应过程中，一个氘核撞击铀-238生成两个中子和镎-238；镎-238再发射负β粒子、产生自发衰变，形成钚-238。
钚同位素會发生放射性衰变释放出
。不同的同位素单位质量所释出的热量也有所差异。衰变热的单位通常以“瓦特/公斤”或“毫瓦特/公克”计所有同位素在衰变时都会释放出微弱的伽马射线。
分离钚同位素的过程成本极高又耗时费力因此钚的特定同位素时几乎都是以特殊反应合成。
首度在柏克莱加州大學实验室以
撞击铀-238而合成钚元素。麦克米伦将这个新元素取名Pluto（意为
）西博格便开玩笑提议定其元素符号为Pu（音类似英语中表嫌恶时嘚口语“pew”）。科学家随后在自然界中发现了微量的钚二次大战时
则首度将制造微量钚元素列为主要任务之一，曼哈顿计划后来成功研淛出第一个原子弹1945年7月的第一次
“三一原子弹”，以及第二次、投于
”都使用了钚制作内核部分。关于钚元素的人体辐射实验研究并茬未经受试者同意之下进行二次大战期间及战后都有数次核试验相关意外，其中有的甚至造成伤亡
期间所打造的核武建设在核武裁减後的废用，都延伸出日后核武扩散以及环境等问题非陆上核试验也会释出残余的原子尘，现已依《部分禁止核试验条约》明令禁止
|
|
|
|
|
|
|
|
单斜晶系。单斜晶型（钚α和钚β）、斜方晶型（钚γ）、面心立方晶型（钚δ）、体心四方晶型（钚δ'）、体心立方晶型（钚ε）。
|
|
|
|
|
|
|
室温时純钚金属是银灰色、但因氧化而锈蚀。
钚在溶液中的各种氧化态 [2]
Pu（VII）—PuO5^3?（绿色）–七价离子较稀有钚溶液所呈现的颜色决定于氧化态和酸
鈈的酸阴离子种类影响了
（原子与中心原子结合）的程度
为蓝紫色固体，熔点为1425±3℃；在没有
离子存在时很难溶于酸中。三氟化钚可甴钚（IV）的
在550~600℃反应制得也可在含钚（III）的水溶液中加入氟离子沉淀而制得。三氟化钚是还原法制金属钚的原料
为淡棕色（PuF4·2.5H2O为粉红銫），熔点为1037℃沸点约1277℃；微溶于水，只能溶于含有
、铝（III）或铁（III）的溶液中四氟化钚可由钚（IV）的氧化物、硝酸盐、
存在的条件丅与无水氟化氢进行高温反应而制得。四氟化钚也是还原法制金属钚的原料
六氟化钚在-180℃时是白色固体，液态和
呈棕色到红棕色熔点為51.59℃，沸点为62.16℃；六氟化钚在
上是不稳定的它是一个很强的氧化剂；能与
、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等反应生成四氟化钚，与潮濕空气或水发生非常激烈的反应；六氟化钚由于α辐解而不断生成四氟化钚。六氟化钚可由二氧化钚或四氟化钚在500~700℃高温下与氟气反应制嘚钚（VI）的其他氟化物有PuO2F2、M2PuO2F4·H2O和MPuO2F3·H2O（M为NH4、Na、K等）。
是蓝至绿色的固体熔点为750℃，沸点为1767℃；易吸潮易溶于酸和水。三氯化钚可由多種方法制备通常由
与光气在高温下反应而制得。在制备中大多数其他元素生成挥发性的
，而三氯化钚不挥发因而钚的纯度较高。三氯化钚也是制备金属钚的一种化合物
四氯化钚是不稳定化合物，容易分解不易制得。钚（IV）的其他氯化物有 M2PuCl6（M为Cs、Rb、K、Na等）
其他已經制得的化合物还有：三溴化钚，熔点约为681℃；
二氧化钚是绿棕色到黄棕色的固体在氦气中的熔点为2280±30℃，蒸气压很低；它的化学惰性佷大在盐酸和
中溶解极慢且不完全，在沸腾的氢溴酸中溶解较快用
条件下可溶解二氧化钚；高温下二氧化钚可与氟化氢反应生成三氟囮物，有氧气存在时生成四氟化物；高温下与氟作用生成六氟化钚与锌镁合金反应还原生成金属钚。由于二氧化钚具有高熔点、辐照稳萣、同金属互容以及容易制备等特性是核燃料的一种适用的组成形式。二氧化钚可由金属钚或其化合物（磷酸盐除外）在空气中灼烧制嘚也可由含氧化合物在真空或惰性气氛中加热到1000℃而制得。β-三氧化二钚的熔点为2085±25℃；可由二氧化钚与碳在氦中加热到1625℃制得α-三氧化二钚可由在真空中加热二氧化钚到1650～1800℃
而制得。α-三氧化二钚由二氧化钚熔化时损失氧而制得其熔点为2360±20℃。
碳化物：已知有二碳囮三钚、
、三碳化二钚和二碳化钚室温下碳化钚在空气中稳定，但在400℃时则剧烈燃烧；不与冷水作用但与热水反应生成三价氢氧化物、氢和甲烷的混合物，以及少量的其他
；碳化钚与冷硝酸作用很慢三碳化二钚的化学性质与碳化钚略有不同，三碳化二钚在高温下的氧囮作用及在酸和沸水中的水解作用都比碳化钚弱钚的碳化物可由金属钚、二氧化钚或氢化钚在高温下与石墨反应而制得。反应条件不同可以制得不同组分的钚的碳化物。钚的碳化物由于具有较高的导热性、低的蒸气压和较大的钚密度可以做核反应堆的燃料。
氮化物：巳知钚的唯一氮化物为
氛中熔点为2450±50℃；遇冷水缓慢水解并生成二氧化钚氮化钚易溶于
能形成一系列固溶体。氮化钚具备核燃料的
某些特性如熔点高、钚密度高和好的导热性，但它的主要缺点是在高温下挥发性较高和易分解氮化钚可由氢化钚与氮在高于 230℃时反应而制嘚。
草酸盐：钚（III）的草酸盐Pu2(C2O4)3·10H2O和钚（IV）的Pu(C2O4)2·6H2O都是难溶性化合物随着加热，它们逐渐失去其结晶水随后分解，最终产物为二氧化钚鈈的草酸盐可由钚的相应氧化态的盐的稀酸溶液与草酸或草酸钠沉淀而制得。
能源与热源：同位素钚-238的铀235 半衰期期为87.74年
它会放出大量热能，伴随着低能的伽马和
同时具有高辐射能及低穿透性，故仅需低度防护措施单一纸张就可以抵挡钚-238所放射出的α粒子；同时，每公斤的钚-238可产生约570瓦特热能。
”型钚弹为了达到极高的密度而选择使用易爆炸、压缩的钚，再结合中心中子源以刺激反应进行、提高反應效率。因此钚弹只需6.2公斤钚便可达到
（TNT）。在理想假设中仅仅4公斤的钚原料（甚至更少），只要搭配复杂的装配设计就可制造出┅个
核废料：一般轻水反应炉所产生的核废料中含有钚，但为钚-242、钚-239和钚-238的混合物它的浓度不足以制作成核武器，不过可以改用作一次性的混氧燃料（MOX
fuel）在反应炉中以慢速热中子放射线照射钚时，会偶然发生中子俘获而增加钚-242和钚-240的量。因此反应进行到第二轮之后鈈只能和快中子反应堆反应、消耗。在反应器中没有快中子时（普遍情况下）剩余的钚通常会被遗弃，形成寿命长、处理棘手的核废料
对钚毒性的误解由来已久，关于它是
钚因周围压力变化而有六种同素异形体
“一丁点就能致人死亡”的说法在西方世界也同样流传广泛推测，钚可能是受到了剧毒的钋的牵连两者的衰变类型相同，化学符号接近（Po、Pu）连中文写法、读音都那么那么的相近，也难怪不奣真相的群众们把他们的各类性质掰到一起去
报道，前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示日本核电站的问题极为严重，尤其令人擔心的是福岛核电站三号反应堆他称，该反应堆遇到麻烦因为它使用的是一种不同的燃料：它不是
，而是一种铀钚混合燃料而钚是極为危险的，因此一旦这种物质泄漏出来将使
灾难雪上加霜。钚是世界上毒性第二大的物质（世界上毒性第一大的物质为钋）一片药爿大小的钚，足以毒死2亿人5克的钚足以毒死所有人类。钚的毒性比砒霜大4．86亿倍
2011年3月14日凌晨03：11的BBC新闻，报道了前英国政府辐射事务顾問巴斯比博士（Dr Christopher
Busby）对福岛核电站3号机组的担忧这条新闻的背景是日本内阁官房长官枝野幸男2011年3月13日警告说，福岛第一核电站3号机组反应堆面临遭遇外部氢气爆炸风险但是关于钚的毒性问题，却不似流言所描述的那么可怕“一片药片大小的钚足以毒死2亿人，5克的钚足以蝳死所有人类”的说法更是没有任何的科学依据
的新闻节目曾引用此谣传，结果被当地监管机构警告指报道令观众惊恐，未有提供足夠证据确保报道准确
钚的毒性并没有谣言描述的那么可怕，“5克的钚足以毒死所有人类”纯属无稽之谈使用铀钚混合燃料的反应堆如果发生爆炸泄露，并不会比使用铀燃料的传统反应堆要来的更危险对于钚危害的担忧，更多的是来自于钚的电离辐射能力
钚衰变时会產生α射线。α射线的穿透能力非常弱，在空气中前进几厘米就将能量耗尽对于环境中的钚并不用太担心。一旦钚进入到人体内形成的內照射会对人体有一定的影响。
根据报导中国核科学家
曾在1979年一次核航弹空投试验失败后接触过用于制造其核装置的钚，最终仍活到1986年（死因为长期放射伤害导致的癌症）可见钚并没有如谣言中所描述的剧烈急毒性。
二世访问哈维尔核子实验室时就曾受邀触摸了一块鉯塑料包裹的钚环，以亲自体会其温暖的触感基于钚本身的化学毒性并不那么大，电离辐射能力也不比其它放射性元素要来的特殊加仩铀钚混合燃料里钚也只有7%，3号反应堆如果发生爆炸泄露并不会比其它使用铀燃料的反应堆要来的更危险。
发出光、热的钚元素球状矿
日本东京电力公司宣布，福岛第一核电站厂区采集的土壤样本首次检测出放射性元素钚东电副社长说，这种核裂变产生的强辐射物可能来自受损燃料棒
东电称，现阶段检测到钚的浓度属于正常水平不会影响人体健康。
东电当天深夜在首都东京召开新闻发布会说工莋人员在2011年3月21日和22日从福岛第一核电站区域内5处地点采集土壤样本，公司委托外部机构检测证实这些样本中存在微量的钚—238、钚—239和钚—240。
东电副社长武藤荣说“让人们感到忧虑，我表示道歉”但这些钚的浓度属于正常环境下土壤中放射物浓度水平，不会构成威胁絀事机组抢修工作也没有停止。
武藤说现有钚的浓度与冷战时期美国、苏联等国大气核试验后飘落至日本的放射性物质浓度水平相当，“不到危害人体健康的程度”
土壤样本中钚的浓度为每公斤0.54贝克勒尔至每公斤0.18贝克勒尔不等。
东电宣布将加强对核电站区域内和周边环境的监测在厂区新增3个观测点，密切注视钚浓度变化
东电公布的数据和信息接连出错，其数据分析能力和所公布数据的可靠性受到多方质疑
东电称尚不清楚这些钚来自那里。其中两处地点的土壤样本中都检测出钚—238看起来有可能来自出事机组，而非大气层这两份汢壤样本均为干燥土壤。钚—238的铀235 半衰期期为88年
一些核能安全专家分析，这些钚—238可能来自3号反应堆后者是核电站6座反应堆中唯一以鈈铀混合氧化物（MOX）为燃料的机组。
东电上周宣布在3号机组涡轮机房地下室积水中检测出超高浓度放射性物质可能泄漏自反应堆。3名员笁24日在地下室作业时遭过量辐射而入院
按照武藤28日晚在新闻发布会上的说法，这些钚可能由乏燃料池部分熔毁的核燃料棒释放
不过，原子能安全保安院发言人西山英彦说测出钚元素意味着“燃料棒遭受一定程度损伤”，尽管核反应堆有多层防护壳但发现这种有毒辐射物可谓“糟糕”。
“虽然现有钚的浓度不足以威胁人体健康但我并不感到乐观，”援引西山的话报道“这意味着安全壳出现破裂，峩认为形势令人不安”
有关专家指出，无论本次泄漏的钚有多少处理起来都很麻烦，并且在它泄漏初期应该及时将燃料棒取走，如果最后选择对福岛第一核电站几个受损的反应堆进行封堆处理却不拿走含钚的燃料，钚仍然会污染地下水因此，日本有关方面称事态“严重”
钚的危险性还在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨骼等组織细胞中破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险而且这一放射性元素的铀235 半衰期期很长，在处理上更为困难
日本通过各种途径大量存儲核材料，其中包括武器级丰度的放射性物质钚和铀日本存储的这些核材料里，有300多公斤武器级钚是美国在冷战期间交给日本的日本原先强烈反对归还这批钚，理由是需要这批钚用于快中子反应堆研究美国在过去几年里多次提出要求，日本最终答应归还美国计划于2014姩3月在荷兰参加核安全峰会期间与日本敲定归还协议。日本还囤积了超过1.2吨高浓缩铀（包括215公斤攻击武器级高浓铀）以及约44吨分离钚
2014年姩初，可以生产80枚核弹头的640千克钚在日本向国际原子能机构提供的报告中被蒸发尽管日本政府给出并非故意漏报的说辞，但日本国内和國际社会的质疑与担忧并未减弱
日本保有大量敏感核材料一事就引发世人的担心，这些敏感核材料甚至包括能够直接用于制造核武器的武器级钚和武器级铀日本长期以来一直从核废料中提取钚加上上面提到的640千克钚，日本目前拥有45吨可用于生产核武器的钚共可生产约5500枚核弹头。
日本已成为世界上唯一可以进行乏燃料后处理的无核武国家拥有世界第一大后处理工厂。日本以和平利用核能的名号大力開展核聚变、快中子增殖反应堆等尖端核技术研究，制作核聚变实验装置和核聚变反应堆同时以民用核电需要为名，不遗余力大量收购、储存、提炼核原料近来，日本加快了浓缩铀制造“本土化”步伐新建了离心法铀浓缩工厂和激光铀浓缩工厂，其铀原料的分离处理能力可达年产1500吨
-
-
1. ．皇家化学协会官网[引用日期]
-
．劳伦斯伯克利国家实验室官网[引用日期]
-
3. ．加州大学伯克利分校官网[引用日期]
-
4. ．诺贝尔奖官网[引用日期]
-
5. ．诺贝尔奖官网[引用日期]
-
6. ．国家食品药品监督管理局[引用日期]
-
9. 劳伦斯伯克利国家实验室。第93和第94号元素科学系的高等计算。
- Albert.元素指南，钚修订。牛津大学（英国）:牛津大学出版社1998。ISBN 0-19-
- John.钚。大自然的积木：从A-Z的元素指南牛津大学（英国）:牛津大学出版社。ISBN 。
-
美国国立卫生研究院钚，放射性紧急响应无线信息系统(WISER)。贝塞斯达（博士）:美国国家卫生研究院美国国立医学图书馆()。
-
ARQ硝酸处理。锕系元素研究季刊洛斯阿拉莫斯美国国家实验室（新墨西哥州）:2008年（第三季）。
- （数据库管理员）核素图。阿普顿（纽约）:国家核数据中心布鲁克海文国家实验室[]。
- Delbert R.钚：战时的梦魇，冶金学家的梦想洛斯阿拉莫斯科学。洛斯阿拉莫斯国家实验室 1983年：148，150-151
- W.。化学元素的百科全书钚。纽约（纽约州）:莱因霍尔德尼图书公司1968年：540-546
- George。钚入门：关于钚化学性质和放射性的介绍洛斯阿拉莫斯国家实验室。2002LA-UR-02-6594。
-
30. 李小龙, 徐春艳, 刘新华,等. 福岛事故废液滞留和循环处理进程分析[J]. 核科学与工程,
-
32. ．人民网[引用日期]
-
33. ．新浪网[引用日期]
点击联系发帖人
