**بلوتونيوم-239** هو أحد نظائر البلوتونيوم، وهو الذي يستخدم لإنتاج القنابل الذرية. كما استخدم أيضا يورانيوم-235 في هذا الغرض. ويعتبر البلوتونيوم-239 إلى جانب يورانيوم-235 ويورانيوم-233 من المواد التي تستخدم كوقود نووي في المفاعلات النووية لإنتاج الطاقة الكهربائية.

يبلغ عمر النصف للبلوتونيوم-239 24.200 سنة.

خواصه النووية
-------------

يرجع السبب في استخدام البلوتونيوم-239 في إنتاج الأسلحة النووية وفي المفاعلات النووية إلى خواصه المناسبة وإلى إمكانية إنتاج كمية كبيرة ونقية منه. ففي مفاعل نووي حيث ينشأ عن انشطار نواة ذرة يورانيوم-235 من 2 إلى 3 نيوترونات يمكن أن تـُمتص تلك النيوترونات بواسطة يورانيوم-238 فينتج منها بلوتونيوم-239 ونظائر أخرى.

كما يمكن للبلوتونيوم-239 امتصاص نيوترون فينشطر مثلما يحدث مع يورانيوم-235. وفي مفاعل ماء خفيف ينتج الطاقة الكهربائية، يعود نحو ثلث الطاقة الناتجة عن الانشطار إلى البلوتونيوم-239. ويحدث انشطار البلوتونيوم-239 في مفاعلات القوي حيث يتولد في قضبان اليورانيوم من اليورانيوم-238. وذلك لأن قضبان الوقود تحتوي على أكسيد اليورانيوم المخصب، والذي يحتوي على 97 % يورانيوم-238 و 3% فقط يورانيوم-235.

ومن بين جميع أنواع الوقود النووي فيختص البلوتونيوم-239 بأصغر كتلة حرجة ، وهي كرة يبلغ وزنها نحو 11 كيلوجرام. ويبلغ قطرها 2و10 سنتيمتر.

كما يمكن عن طريق استخدام بادئ للانفجار، ومهدئ للنيوترونات، مع شكل التحامي مناسب خفض تلك الكتلة الحرجة إلى نحو النصف. ويمكن انتاج قنبلة نووية بقوة 21 كيلو طن بكمية بلوتونيوم239 وزنها 1 كغ.

ينشأ عن انشطار نواة واحدة من البلوتونيوم-239 نحو 207 مليون إلكترون فولت

أي 207 مليون إلكترون فولت 
= 3.318 × 10−11 جول,

= 19.98 تيرا جول/مول

= 83.61 تيرا جول/كيلوجرام.

تحضيره
------

يحضر البلوتونيوم-239 عادة في مفاعل نووي عن طريق تحويل اليورانيوم-238 الموجود في قضبان الوقود النوويإليه. عندما تمتص إحدى أنوية اليورانيوم-238 واحدا من النيوترونات فهي تتغير إلى يورانيوم-239. وهذا سهل الحدوث عندما تكون طاقة حركة النيوترونات قليلة (يبدأ اليورانيوم-238 في الانشطار عندما تكون طاقة النيوترونات 6و6 مليون إلكترون فولت) أو فوقها. ثم يتحلل اليورانيوم-239 سريعا عن طريق تحلل بيتا مرتين.

بعد أن تمتص نواة اليورانيوم-238 أحد النيوترونات ويتكون يورانيوم-239 فهذه تصدر إلكترون ونقيض نيوترينو ({\displaystyle {\bar {\nu }}\_{e}}) عن طريق تحلل بيتا فتصبح نبتونيوم-239 وهذه تتحلل طبقا لتحلل بيتا هي الأخرى بإصدار إلكترون ونقيض نيوترينو وتتحول إلى بلوتونيوم-239 :

{\displaystyle \mathrm {\hbox{n}} +{{}^{2}{}\_{92}^{38}U}\rightarrow \mathrm {{}^{2}{}\_{92}^{39}U} ightarrow\mathrm {{}^{2}{}\_{93}^{39}Np} +e^{-}+ar{u}\_{e}}

{\displaystyle \mathrm {{}^{2}{}\_{93}^{39}Np} ightarrow\mathrm {{}^{2}{}\_{94}^{39}Pu} +e^{-}+ar{u}\_{e}}

ويكون البلوتونيوم-239 مخلوطا بطبيعة الحال مع اليورانيوم-238 ومع بعض النظائر الأحرى ونواتج الانشطار النووي لليورانيوم-235. فإذا كان الوقود قد تعرض أيام قليلة إلى التفاعل في المفاعل فيمكن فصل البلوتونيوم-239 المتكون بالطرق الكيميائية عن باقي المواد ويكون عالى النقاوة.

ويتميز البلوتونيوم-239 بامتصاص أعلى للنيوترونات عن اليورانيوم-235 كما ينتج عند انشطاره عددا من النيوترونات أعلى عما يصدره اليورانيوم-235 ، ولهذا تكون الكتلة الحرجة له أصغر من الكتلة الحرجة لليورانيوم-235. وعلاوة على ذلك فإشعاع البلوتونيوم-239 للنيوترونات عن طريق الانشطار الذاتي(10 انشطارات لكل كيلوجرام في الثانية) يكون أقل من درجة إشعاع اليورانيوم-235 مما يجعل تشكيل الكتلة فوق الحرجة أسهل وقبل الانفجار بوقت قليل.

وعادة يكون البلوتونيوم-239 مخلوطا بقليل من البلوتونيوم-240 حيث من خواص البلوتونيوم-239 امتصاص نيوترونا ويصبح بلوتونيوم-240. والبلوتونيوم-240 يجري الانشطار الذاتي بمعدل 415.000 انشطار لكل كيلوجرام لكل ثانية مما يجعل التعامل معه صعبا حيث أنه يصدر نيوترونات كثيرة، فهو لا يصلح لصناعة القنابل النووية. 
وفوق ذلك فلا يمكن فصل البلوتونيوم-239 عن البلوتونيوم-240 كيميائيا حيث لهما نفس الخواص الكيميائية.

ويعرف عن البلوتونيوم الصالح لصناعة الأسلحة النووية أنه لا يحتوي على أكثر من 7 % من البلوتونيوم-240، كما قد يؤدي امتصاص البلوتونيوم-240 لأشعة ألفا إلى بدء عملية تفاعل انشطاري.

المراجع
-------

1. ↑  FAS Nuclear Wepons Design FAQ, Accessed 2010-9-2 نسخة محفوظة 30 سبتمبر 2000 على موقع واي باك مشين.
2. ↑  "Table of Physical and Chemical Constants, Sec 4.7.1: Nuclear Fission". Kaye & Laby Online. مؤرشف من الأصل في 2018-09-29.

اقرأ أيضا
---------

* متآصلات البلوتونيوم
* وقود نووي
* انشطار نووي
* يورانيوم-235
* سلاح نووي
* تقنية نووية
* سداسي فلوريد البلوتونيوم

| * ع
* ن
* ت
تقانة نووية |
| --- |
| فيزياء نووية | 
* انشطار نووي
* اندماج نووي
* إشعاع
* إشعاع مؤين
* نواة الذرة
* مفاعل نووي
* وقاية من الإشعاع
* هندسة نووية
* كيمياء نووية

 |
| وقود نووي | 
* بلوتونيوم
* مادة انشطارية
* يورانيوم(مخصب
* منضب)
* ثوريوم
* ديوتريوم
* تريتيوم
* يورانيوم مخصب

 |
| طاقة نووية | 
* مفاعل نووي
* نفايات نووية
* اندماج نووي
* تطوير طاقة مستقبلية
* مفاعل الماء المضغوط
* مفاعل الماء المغلي
* مفاعلات الجيل الرابع
* مفاعل استنسال سريع
* مفاعل بتبريد غازي تقدمي
* مفاعل ملح منصهر
* مفاعل سريع بتبريد الرصاص
* توليد الطاقة بالاندماج
* مفاعل الماء فوق الحرج
* مفاعل كندو
* مفاعل تكاملي سريع
* مفاعل ماء ثقيل مضغوط
* دفع نووي

 |
| طب نووي | 
* أشعة سينية
* تصوير مقطعي بالإصدار البوزيتروني
* تصوير مقطعي بالإصدار البوزيتروني
* علاج بالأشعة
* علاج شرائحي
* علاج من قرب

 |
| قنابل نووية | 
* تاريخ الأسلحة النووية
* حرب نووية
* سباق التسلح النووي
* تصميم الأسلحة النووية
* تأثيرات ناجمة عن انفجار القنبلة النووية
* اختبار نووي
* إيصال الأسلحة النووية
* انتشار الأسلحة النووية
* قائمة الدول التي تملك قنابل نووية

 |
| شركات ومنظمات التقنية النووية | 
* وكالة الطاقة النووية
* يورنكو
* آرافا
* هيتاشي
* ميتسوبيشي
* توشيبا
* معامل الدكتور عبد القدير خان للبحوث

 |

| * ع
* ن
* ت
فروع الفيزياء |
| --- |
| أقسام | 
* فيزياء نظرية
	+ فيزياء محوسبة
* فيزياء تجريبية
* فيزياء تطبيقية

 |
| الفيزياء التقليدية | 
* الميكانيكا التقليدية
	+ نيوتنية
	+ تحليلية
	+ المتصل
		- الموائع
	+ السماوية
* الديناميكا الحرارية
	+ الميكانيكا الإحصائية
	+ ترموديناميك اللاتوازن
* الكهرومغناطيسية التقليدية
* البصريات
	+ الأشعة
	+ الموجات
* علم الصوت

 |
| الفيزياء الحديثة | 
* مقالة جيدة ميكانيكا الكم
* الميكانيكا النسبية
	+ الخاصة
	+ مقالة مختارة العامة
* فيزياء الجسيمات
* الفيزياء النووية
* نظرية الحقل الكمومي
* فيزياء ذرية وجزيئية وبصرية
	+ الفيزياء الذرية
	+ الفيزياء الجزيئية
	+ البصريات الحديثة
* فيزياء المواد المكثفة

 |
| الفيزياء معالعلوم الأخرى | 
* الفيزياء الفلكية
* علم الكون الفيزيائي
* فيزياء الغلاف الجوي
* الفيزياء الحيوية
* الفيزياء الكيميائية
* الفيزياء الهندسية
* فيزياء الأرض
* علم المواد
* الفيزياء الرياضية
* الفيزياء الطبية
* علم المحيطات الفيزيائي
* علم المعلومات الكمية

 |
| انظر أيضا | 
* تاريخ الفيزياء
* جائزة نوبل في الفيزياء
	+ قائمة مختارة قائمة الفائزين
* الجدول الزمني لاكتشافات الفيزياء الأساسية
* تعليم الفيزياء
* الاتحاد الدولي للفيزياء البحتة والتطبيقية
* فلسفة الفيزياء

 |
| شعار بوابة بوابة الفيزياء |


|  |  |
| --- | --- |
| معرفات كيميائية | 
* **(مُركَّب) قاعدة بيانات الكيمياء العامة (PubChem CID)**: 61782
* **المعرِّف الكيميائي الدَّولي (InChI)**: InChI=1S/Pu/i1-5
* **مفتاح المُعرِّف الكيميائي الدولي (InChIKey)**: OYEHPCDNVJXUIW-FTXFMUIASA-N
* **دستوكس (DSSTox)**: DTXSID90891762
* **تصاوغ الإدخال الخطي النصي الجزيئي المبسط (iso-SMILES)**: [239Pu]
* **العنكبوت الكيميائي (ChemSpider)**: 55669
* **بنود الإدخال الخطية النصية الجزيئية المبسطة القانونية (SMILES)**: [Pu]
* **دائرة المستخلَصات الكيميائية (CAS)**: 15117-48-3
* **المُكوِّن الفريد (UNII)**: ET2Z8EJJ1X

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة العناصر الكيميائية
* أيقونة بوابةبوابة الكيمياء
* أيقونة بوابةبوابة تقانة نووية

|  |
| --- |
| **بلوتونيوم-239** في المشاريع الشقيقة: |
|  | 
* صور وملفات صوتية من كومنز.
 |