# Isotopes du plutonium

Le plutonium (Pu) possède 20 isotopes et 7 isomères nucléaires, tous radioactifs.

## Isotopes notables
### Plutonium 239

Le plutonium 239 est l'un des trois radioisotopes couramment utilisés dans l'industrie et l'armement nucléaires, avec le $^{235}$U et le $^{233}$U. Sa période radioactive est de 24 110 ans, soit la 3e plus longue demi-vie parmi les isotopes du plutonium, après le $^{244}$Pu et le $^{242}$Pu. Il se désintègre (principalement) en produisant de l'uranium 235 par désintégration α.

### Plutonium 241

Le plutonium 241 est un « ancêtre » possible pour le neptunium 237, qui est (habituellement considéré comme étant) la tête de chaîne de l'une des quatre chaînes de désintégration principales.

### Plutonium 244

Le plutonium 244 est le plus stable (demi-vie de 80 millions d'années) et le seul isotope potentiellement présent à l'état de traces dans la nature comme isotope primordial (tous les autres isotopes sont artificiels). Il serait le plus rare des isotopes primordiaux, il aurait été détecté dans la nature en 1971, mais sa présence même a été remise en cause en 2012.

## Table des isotopes

| Symbole de l'isotope | Z(p) | N(n) | masse isotopique | demi-vie | mode(s) de désintégration$^,$ | isotope(s)-fils | spin nucléaire |
| spin nucléaire |||
| $^{228}$Pu | 94 | 134 | 228,03874(3) | 1,1(+20-5) s | α (99,9 %) | $^{224}$U | 0+ |
| $^{228}$Pu | 94 | 134 | 228,03874(3) | 1,1(+20-5) s | β$^+$ (0,1 %) | $^{228}$Np | 0+ |
| $^{229}$Pu | 94 | 135 | 229,04015(6) | 120(50) s | α | $^{225}$U | 3/2+# |
| $^{230}$Pu | 94 | 136 | 230,039650(16) | 1,70(17) min | α | $^{226}$U | 0+ |
| $^{230}$Pu | 94 | 136 | 230,039650(16) | 1,70(17) min | β$^+$ (rare) | $^{230}$Np | 0+ |
| $^{231}$Pu | 94 | 137 | 231,041101(28) | 8,6(5) min | β$^+$ | $^{231}$Np | 3/2+# |
| $^{231}$Pu | 94 | 137 | 231,041101(28) | 8,6(5) min | α (rare) | $^{227}$U | 3/2+# |
| $^{232}$Pu | 94 | 138 | 232,041187(19) | 33,7(5) min | CE (89 %) | $^{232}$Np | 0+ |
| $^{232}$Pu | 94 | 138 | 232,041187(19) | 33,7(5) min | α (11 %) | $^{228}$U | 0+ |
| $^{233}$Pu | 94 | 139 | 233,04300(5) | 20,9(4) min | β$^+$ (99,88 %) | $^{233}$Np | 5/2+# |
| $^{233}$Pu | 94 | 139 | 233,04300(5) | 20,9(4) min | α (0,12 %) | $^{229}$U | 5/2+# |
| $^{234}$Pu | 94 | 140 | 234,043317(7) | 8,8(1) h | CE (94 %) | $^{234}$Np | 0+ |
| $^{234}$Pu | 94 | 140 | 234,043317(7) | 8,8(1) h | α (6 %) | $^{230}$U | 0+ |
| $^{235}$Pu | 94 | 141 | 235,045286(22) | 25,3(5) min | β$^+$ (99,99 %) | $^{235}$Np | (5/2+) |
| $^{235}$Pu | 94 | 141 | 235,045286(22) | 25,3(5) min | α (0,0027 %) | $^{231}$U | (5/2+) |
| $^{236}$Pu | 94 | 142 | 236,0460580(24) | 2,858(8) a | α | $^{232}$U | 0+ |
| $^{236}$Pu | 94 | 142 | 236,0460580(24) | 2,858(8) a | FS (1,37×10$^{−7}$ %) | (variés) | 0+ |
| $^{236}$Pu | 94 | 142 | 236,0460580(24) | 2,858(8) a | DC (2×10$^{−12}$ %) | $^{208}$Pb $^{28}$Mg | 0+ |
| $^{236}$Pu | 94 | 142 | 236,0460580(24) | 2,858(8) a | β$^+$β$^+$ (rare) | $^{236}$U | 0+ |
| $^{237}$Pu | 94 | 143 | 237,0484097(24) | 45,2(1) d | CE | $^{237}$Np | 7/2- |
| $^{237}$Pu | 94 | 143 | 237,0484097(24) | 45,2(1) d | α (0,0042 %) | $^{233}$U | 7/2- |
| $^{237m1}$Pu | 145,544(10) keV | 145,544(10) keV | 145,544(10) keV | 180(20) ms | TI | $^{237}$Pu | 1/2+ |
| $^{237m2}$Pu | 2900(250) keV | 2900(250) keV | 2900(250) keV | 1,1(1) µs | | | |
| $^{238}$Pu | 94 | 144 | 238,0495599(20) | 87,75(1) a | α | $^{234}$U | 0+ |
| $^{238}$Pu | 94 | 144 | 238,0495599(20) | 87,75(1) a | FS (1,9×10$^{−7}$ %) | (variés) | 0+ |
| $^{238}$Pu | 94 | 144 | 238,0495599(20) | 87,75(1) a | DC (1,4×10$^{−14}$ %) | $^{206}$Hg $^{32}$Si | 0+ |
| $^{238}$Pu | 94 | 144 | 238,0495599(20) | 87,75(1) a | DC (6×10$^{−15}$ %) | $^{180}$Yb $^{30}$Mg $^{28}$Mg | 0+ |
| $^{239}$Pu$^,$ | 94 | 145 | 239,0521634(20) | 2,411(3)×10$^4$ a | α | $^{235}$U | 1/2+ |
| $^{239}$Pu$^,$ | 94 | 145 | 239,0521634(20) | 2,411(3)×10$^4$ a | FS (3,1×10$^{−10}$ %) | (variés) | 1/2+ |
| $^{239m1}$Pu | 391,584(3) keV | 391,584(3) keV | 391,584(3) keV | 193(4) ns | | | 7/2- |
| $^{239m2}$Pu | 3100(200) keV | 3100(200) keV | 3100(200) keV | 7,5(10) µs | | | (5/2+) |
| $^{240}$Pu | 94 | 146 | 240,0538135(20) | 6,561(7)×10$^3$ a | α | $^{236}$U | 0+ |
| $^{240}$Pu | 94 | 146 | 240,0538135(20) | 6,561(7)×10$^3$ a | FS (5,7×10$^{−6}$ %) | (variés) | 0+ |
| $^{240}$Pu | 94 | 146 | 240,0538135(20) | 6,561(7)×10$^3$ a | DC (1,3×10$^{−13}$ %) | $^{206}$Hg $^{34}$Si | 0+ |
| $^{241}$Pu | 94 | 147 | 241,0568515(20) | 14,290(6) a | β$^−$ (99,99 %) | $^{241}$Am | 5/2+ |
| $^{241}$Pu | 94 | 147 | 241,0568515(20) | 14,290(6) a | α (0,00245 %) | $^{237}$U | 5/2+ |
| $^{241}$Pu | 94 | 147 | 241,0568515(20) | 14,290(6) a | FS (2,4×10$^{−14}$ %) | (variés) | 5/2+ |
| $^{241m1}$Pu | 161,6(1) keV | 161,6(1) keV | 161,6(1) keV | 0,88(5) µs | | | 1/2+ |
| $^{241m2}$Pu | 2200(200) keV | 2200(200) keV | 2200(200) keV | 21(3) µs | | | |
| $^{242}$Pu | 94 | 148 | 242,0587426(20) | 3,75(2)×10$^5$ a | α | $^{238}$U | 0+ |
| $^{242}$Pu | 94 | 148 | 242,0587426(20) | 3,75(2)×10$^5$ a | FS (5,5×10$^{−4}$ %) | (variés) | 0+ |
| $^{243}$Pu | 94 | 149 | 243,062003(3) | 4,956(3) h | β$^−$ | $^{243}$Am | 7/2+ |
| $^{243m}$Pu | 383,6(4) keV | 383,6(4) keV | 383,6(4) keV | 330(30) ns | | | (1/2+) |
| $^{244}$Pu | 94 | 150 | 244,064204(5) | 8,00(9)×10$^7$ a | α (99,88 %) | $^{240}$U | 0+ |
| $^{244}$Pu | 94 | 150 | 244,064204(5) | 8,00(9)×10$^7$ a | FS (0,123 %) | (variés) | 0+ |
| $^{244}$Pu | 94 | 150 | 244,064204(5) | 8,00(9)×10$^7$ a | β$^−$β$^−$ (7,3×10$^{−9}$ %) | $^{244}$Cm | 0+ |
| $^{245}$Pu | 94 | 151 | 245,067747(15) | 10,5(1) h | β$^−$ | $^{245}$Am | (9/2-) |
| $^{246}$Pu | 94 | 152 | 246,070205(16) | 10,84(2) d | β$^−$ | $^{246m}$Am | 0+ |
| $^{247}$Pu | 94 | 153 | 247,07407(32)# | 2,27(23) d | β$^−$ | $^{247}$Am | 1/2+# |
* ↑ Abréviations : DC : désintégration par émission de cluster ; CE : capture électronique ; TI : transition isomérique ; FS : fission spontanée.
* ↑ Isotopes stables en gras.
* 1 2 3 Isotope fissile.
* ↑ Isotope le plus utile pour armes nucléaires.
* ↑ Radioisotope primordial.

## Sections efficaces

A 20 °C $^{239}$Pu: σ$_a$ = 1 107,1 barns ; σ$_f$ = 785,1 barns $^{240}$Pu: σ$_a$ = 1 002,0 barns ; σ$_f$ = 0 barns $^{241}$Pu: σ$_a$ = 1 060,1 barns ; σ$_f$ = 1 459,2 barns $^{242}$Pu: σ$_a$ = 109,2 barns ; σ$_f$ = 0 barns
A 240 °C $^{239}$Pu: σ$_a$ = 1 477,0 barns ; σ$_f$ = 983,6 barns $^{240}$Pu: σ$_a$ = 1 242,2 barns ; σ$_f$ = 0 barns $^{241}$Pu: σ$_a$ = 1 244,3 barns ; σ$_f$ = 1 712,8 barns $^{242}$Pu: σ$_a$ = 135,0 barns ; σ$_f$ = 0 barns
A 300 °C $^{239}$Pu: σ$_a$ = 1 639,9 barns ; σ$_f$ = 1 073,9 barns $^{240}$Pu: σ$_a$ = 1 299,4 barns ; σ$_f$ = 0 barns $^{241}$Pu: σ$_a$ = 1 312,4 barns ; σ$_f$ = 1 806,5 barns $^{242}$Pu: σ$_a$ = 141,05 barns ; σ$_f$ = 0 barns