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Elemento artificiale, metallo di transizione interna, attinoide
Il plutonio è un elemento chimico con simbolo "Pu" e numero atomico 94. È un metallo pesante, radioattivo, appartenente alla serie degli attinoidi. Il plutonio è noto per la sua elevata tossicità e radioattività, oltre alla sua instabilità, che lo rende particolarmente pericoloso da maneggiare senza protezioni adeguate. Si presenta come un metallo argentato che, esposto all'aria, si ossida rapidamente assumendo tonalità scure.
Il plutonio è stato scoperto nel 1940 da Glenn T. Seaborg e dal suo team, attraverso la trasmutazione dell'uranio. Esistono diversi isotopi del plutonio, ma il più importante è il plutonio-239, che ha applicazioni significative sia in ambito militare che civile.
Il plutonio ha usi molto specifici a causa della sua radioattività. È utilizzato principalmente nei reattori nucleari e come combustibile nucleare, oltre che nella produzione di armi nucleari. Il plutonio-239, in particolare, è una sostanza fissile, capace di sostenere una reazione a catena nucleare, caratteristica che lo rende utile nelle bombe nucleari e nei reattori a fissione.
Viene anche utilizzato in piccole quantità nei generatori termolettrici a radioisotopi (RTG), dispositivi che alimentano satelliti, sonde spaziali e rover come il Curiosity su Marte. Gli RTG sfruttano il calore prodotto dal decadimento del plutonio per generare elettricità in ambienti dove l'energia solare è insufficiente.
Il nome "plutonio" è stato scelto in onore di Plutone, il pianeta nano scoperto poco prima della sua scoperta, seguendo la tradizione iniziata con l'uranio (dedicato a Urano) e il nettunio (dedicato a Nettuno). Il simbolo "Pu" fu selezionato dallo stesso Seaborg per la sua somiglianza umoristica con l'esclamazione "Pee-yoo!", per indicare qualcosa di sgradevole, un riferimento alla pericolosità dell'elemento.
Oltre alla sua applicazione nell'energia e nelle armi nucleari, il plutonio è un elemento cruciale per la ricerca in fisica nucleare. Tuttavia, è uno degli elementi più pericolosi per la salute umana, poiché può causare danni letali alle cellule e agli organi se ingerito o inalato.
La ricerca sul plutonio si concentra principalmente sulla gestione delle sue scorie e sulla riduzione della sua radioattività. Gli scienziati stanno sviluppando metodi di trasmutazione nucleare per trasformare il plutonio e altri elementi radioattivi in isotopi meno pericolosi, riducendo così i rischi ambientali e sanitari legati ai rifiuti nucleari.
Inoltre, alcuni studi esplorano nuove possibilità per utilizzare il plutonio in forme più sicure per la produzione di energia nucleare. La ricerca continua anche per migliorare i processi di stoccaggio a lungo termine e garantire la sicurezza dei materiali contenenti plutonio, specialmente in ambito civile. Infine, il plutonio rimane un oggetto di studio per comprendere meglio la fisica dei nuclei pesanti e la stabilità nucleare.