プルトニウムの同素体
δ相は通常は310°C-452°Cの範囲で生じるが、少量のガリウムやアルミニウムまたはセリウムを加えた合金とすることで室温でも安定となり、加工性が高まり溶接もできることから核兵器に利用される。δ相では金属的な性質が強まり、アルミニウムに近い強度と展延性を持つようになる。核分裂兵器において、衝撃波 を用いてプルトニウムピットを爆縮するとδ相からより高密度のα相への相転移が起こるため、超臨界状態の実現が容易になる。最も一般的なδ相安定化合金はプルトニウム-ガリウム合金である。
ガリウム、アルミニウム、アメリシウム、スカンジウム、セリウムは室温におけるδ相の安定化に寄与する。ケイ素やインジウム、 亜鉛、ジルコニウムは急冷することでδ相を準安定状態にすることができる。多量のハフニウムやホルミウム、タリウムもδ相の保持作用がある。ネプツニウムは高温でα相を安定化させる唯一の元素である。チタンやハフニウム、ジルコニウムは急冷することで室温下でβ相を安定化させることができる。