Jabarkan Alotrop dari Plutonium

Plutonium biasanya memiliki enam alotrop dan membentuk alotrop ketujuh (zeta, ζ) pada suhu tinggi dalam kisaran tekanan terbatas. Alotrop-alotrop ini, yang merupakan modifikasi struktural atau bentuk suatu unsur yang berbeda, memiliki energi internal yang sangat mirip tetapi kepadatan dan struktur kristal yang berbeda secara signifikan. Hal ini membuat plutonium sangat sensitif terhadap perubahan suhu, tekanan, atau kimia, dan memungkinkan perubahan volume yang dramatis mengikuti transisi fase dari satu bentuk alotropik ke bentuk lainnya. Kepadatan berbagai alotrop plutonium bervariasi, mulai dari 16,00 g/cm3 hingga 19,86 g/cm3.

Keberadaan banyak alotrop ini membuat pemesinan plutonium menjadi sangat sulit, karena ia sangat mudah berubah keadaan. Misalnya, fase-α eksis pada suhu kamar dalam plutonium murni. Ia memiliki karakteristik pemesinan yang mirip dengan besi tuang tetapi berubah menjadi fase-β (beta) plastik dan lunak pada suhu yang sedikit lebih tinggi. Alasan mengapa plutonium memiliki diagram fase yang rumit belumlah sepenuhnya dipahami. Bentuk α memiliki struktur monoklinik dengan simetri rendah, sehingga ia rapuh, kuat, kompresibilitas, dan konduktivitas termal yang buruk.

Plutonium dalam fase-δ (delta) umumnya terbentuk pada rentang suhu 310 °C hingga 452 °C, tetapi ia stabil pada suhu kamar saat dipadukan dengan galium, aluminium, atau cerium dalam persentase kecil, meningkatkan kemampuan kerjanya dan memungkinkannya untuk dilas. Bentuk δ memiliki karakter logam yang lebih khas, dan kira-kira sama kuat dan lunaknya dengan aluminium. Dalam senjata fisi, gelombang kejut eksplosif yang digunakan untuk menekan inti plutonium juga akan menyebabkan transisi dari plutonium fase-δ biasa ke fase-α yang lebih padat, yang secara signifikan membantunya mencapai superkritisitas. Fase-ε (epsilon), alotrop padat suhu tertinggi, menunjukkan swadifusi atomik yang sangat tinggi dibandingkan dengan unsur lain.