تم إنتاج البلوتونيوم وعزله لأول مرة بواسطة الدكتور جلين تي سيبورج.
كان جلين ثيودور سيبورج (؛ 19 أبريل 1912 ، 25 فبراير 1999) كيميائيًا أمريكيًا ساهم مشاركته في تركيب واكتشاف وفحص عشرة عناصر عبر اليورانيوم في منحه نصيبًا من جائزة نوبل في الكيمياء لعام 1951. أدى عمله في هذا المجال أيضًا إلى تطويره لمفهوم الأكتينيد وترتيب سلسلة الأكتينيد في الجدول الدوري للعناصر.
قضى سيبورج معظم حياته المهنية كمعلم وعالم أبحاث في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، حيث شغل منصب أستاذ ، وبين عامي 1958 و 1961 ، باعتباره ثاني مستشار للجامعة. نصح عشرة رؤساء أمريكيين من هاري إس ترومان لسياسة بيل كلينتون النووية وكان رئيسًا للجنة الطاقة الذرية الأمريكية من عام 1961 إلى عام 1971 ، حيث دفع من أجل الطاقة النووية التجارية والتطبيقات السلمية للعلوم النووية. طوال حياته المهنية ، عمل سيبورج في مجال الحد من التسلح. لقد كان أحد الموقعين على تقرير فرانك وساهم في معاهدة الحظر المحدود للتجارب ومعاهدة عدم انتشار الأسلحة النووية ومعاهدة الحظر الشامل للتجارب. كان من المدافعين المعروفين عن تعليم العلوم والتمويل الفيدرالي للبحوث البحتة. قرب نهاية إدارة أيزنهاور ، كان المؤلف الرئيسي لتقرير سيبورج عن العلوم الأكاديمية ، وباعتباره عضوًا في اللجنة الوطنية للتميز في التعليم برئاسة رونالد ريغان ، فقد كان مساهمًا رئيسيًا في تقريرها لعام 1983 "أمة في مخاطرة".
كان سيبورج هو المكتشف الرئيسي أو المشترك لعشرة عناصر: البلوتونيوم ، الأميريسيوم ، الكوريوم ، البركليوم ، الكاليفورنيوم ، الآينشتينيوم ، الفيرميوم ، المندليفيوم ، النوبليوم والعنصر 106 ، والتي ، بينما كان لا يزال على قيد الحياة ، تم تسميتها سيبورجيوم تكريما له. قال عن هذا الاسم ، "هذا هو أعظم تكريم مُنح لي على الإطلاق - أعتقد أنه أفضل من الفوز بجائزة نوبل. قد يكون لدى طلاب الكيمياء المستقبليين ، في التعرف على الجدول الدوري ، سبب للتساؤل لماذا العنصر تم تسميته من أجلي ، وبالتالي معرفة المزيد عن عملي ". اكتشف أيضًا أكثر من 100 نظير لعناصر عبر اليورانيوم ويُنسب إليه مساهمات مهمة في كيمياء البلوتونيوم ، في الأصل كجزء من مشروع مانهاتن حيث طور عملية الاستخراج المستخدمة لعزل وقود البلوتونيوم للقنبلة الذرية الثانية. في بداية حياته المهنية ، كان رائدا في الطب النووي واكتشف نظائر العناصر ذات التطبيقات الهامة في تشخيص وعلاج الأمراض ، بما في ذلك اليود 131 ، الذي يستخدم في علاج أمراض الغدة الدرقية. بالإضافة إلى عمله النظري في تطوير مفهوم الأكتينيد ، والذي وضع سلسلة الأكتينيد أسفل سلسلة اللانثانيد في الجدول الدوري ، افترض وجود عناصر ثقيلة للغاية في سلسلة المعاملات وسوبرأكتينيد.
بعد تقاسم جائزة نوبل في الكيمياء لعام 1951 مع إدوين ماكميلان ، حصل على ما يقرب من 50 درجة دكتوراه فخرية والعديد من الجوائز والتكريمات الأخرى. تتراوح قائمة الأشياء التي تحمل اسم Seaborg من العنصر الكيميائي seaborgium إلى الكويكب 4856 Seaborg. كان مؤلفًا غزير الإنتاج ، كتب العديد من الكتب و 500 مقال صحفي ، غالبًا بالتعاون مع آخرين. تم إدراجه مرة واحدة في موسوعة جينيس للأرقام القياسية باعتباره الشخص صاحب أطول دخول في Who's Who في أمريكا.
البلوتونيوم عنصر كيميائي مشع برمز Pu والرقم الذري 94. وهو معدن أكتينيد ذو مظهر رمادي فضي يتلوث عند تعرضه للهواء ، ويشكل طبقة باهتة عندما يتأكسد. يُظهر العنصر عادةً ستة متآصلات وأربع حالات أكسدة. يتفاعل مع الكربون والهالوجينات والنيتروجين والسيليكون والهيدروجين. عند تعرضها للهواء الرطب ، فإنها تشكل أكاسيد وهيدرات يمكنها توسيع العينة حتى 70٪ في الحجم ، والتي بدورها تتقشر كمسحوق قابل للاشتعال. وهي مادة مشعة ويمكن أن تتراكم في العظام ، مما يجعل التعامل مع البلوتونيوم أمرًا خطيرًا.
تم إنتاج البلوتونيوم صناعياً وعزله لأول مرة في أواخر عام 1940 وأوائل عام 1941 ، عن طريق قصف الديوترون لليورانيوم 238 في سيكلوترون 1.5 متر (60 بوصة) في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. أولاً ، تم تصنيع النبتونيوم 238 (نصف العمر 2.1 يومًا) ، والذي تحلل بيتا لاحقًا لتشكيل العنصر الجديد برقم ذري 94 ووزن ذري 238 (نصف عمر 88 عامًا). نظرًا لأنه تم تسمية اليورانيوم على اسم كوكب أورانوس والنبتونيوم على اسم كوكب نبتون ، فقد تم تسمية العنصر 94 على اسم بلوتو ، والذي كان يعتبر في ذلك الوقت كوكبًا أيضًا. منعت السرية في زمن الحرب فريق جامعة كاليفورنيا من نشر اكتشافه حتى عام 1948.
البلوتونيوم هو العنصر الذي يحتوي على أكبر عدد ذري يحدث في الطبيعة. تنشأ الكميات النزرة في رواسب اليورانيوم الطبيعي 238 عندما يلتقط اليورانيوم 238 النيوترونات المنبعثة من تحلل ذرات اليورانيوم 238 الأخرى.
كل من البلوتونيوم 239 والبلوتونيوم 241 قابلان للانشطار ، مما يعني أنهما قادران على الحفاظ على تفاعل نووي متسلسل ، مما يؤدي إلى تطبيقات في الأسلحة النووية والمفاعلات النووية. يُظهر البلوتونيوم -240 معدلًا عاليًا من الانشطار التلقائي ، مما يزيد من تدفق النيوترونات في أي عينة تحتوي عليه. يحد وجود البلوتونيوم -240 من قابلية استخدام عينة البلوتونيوم للأسلحة أو جودتها كوقود للمفاعل ، وتحدد النسبة المئوية للبلوتونيوم -240 درجته (درجة الأسلحة ، درجة الوقود ، درجة المفاعل). يبلغ عمر النصف للبلوتونيوم 238 87.7 سنة وينبعث منه جسيمات ألفا. إنه مصدر حرارة في المولدات الكهروحرارية بالنظائر المشعة ، والتي تستخدم لتشغيل بعض المركبات الفضائية. تعتبر نظائر البلوتونيوم باهظة الثمن وغير مريحة للفصل ، لذلك عادة ما يتم تصنيع نظائر معينة في مفاعلات متخصصة.
كان إنتاج البلوتونيوم بكميات مفيدة لأول مرة جزءًا رئيسيًا من مشروع مانهاتن خلال الحرب العالمية الثانية الذي طور أول قنابل ذرية. كانت قنابل فات مان المستخدمة في تجربة ترينيتي النووية في يوليو 1945 ، وفي قصف ناجازاكي في أغسطس 1945 ، تحتوي على نوى من البلوتونيوم. أجريت تجارب إشعاعية بشرية تدرس البلوتونيوم دون موافقة مستنيرة ، ووقعت عدة حوادث خطيرة ، بعضها مميتة ، بعد الحرب. يعتبر التخلص من نفايات البلوتونيوم من محطات الطاقة النووية والأسلحة النووية المفككة التي تم بناؤها خلال الحرب الباردة مصدر قلق بيئي وانتشار نووي. المصادر الأخرى للبلوتونيوم في البيئة هي تداعيات العديد من التجارب النووية فوق الأرض ، المحظورة الآن.