Plutónio

Plutónio foi descoberto em 1941 pelo Dr. Glenn T. Seaborg e Edwin McMillan, Kennedy, e Wahl pelo bombardeamento de urânio pelo deuteron no ciclotron de 60 polegadas do Laboratório de Radiação Berkeley da Universidade da Califórnia, Berkeley, mas a descoberta foi mantida em segredo. Recebeu o nome do planeta Plutão, tendo sido descoberto diretamente após o Neptúnio. (Plutão é o próximo planeta a sair depois de Netuno).

O metal tem uma aparência prateada e assume uma mancha amarela quando ligeiramente oxidado. É quimicamente reactivo. Um pedaço relativamente grande de plutónio é quente ao toque por causa da energia emitida em decadência alfa. Peças maiores produzem calor suficiente para ferver água. O metal dissolve-se facilmente em ácido clorídrico concentrado, ácido hidroídrico ou ácido perclórico. O metal apresenta seis modificações alotrópicas com várias estruturas cristalinas. As densidades destas variam de 16,00 a 19,86 g/cm3.

O isótopo mais importante do plutónio é o 239Pu, com uma meia-vida de 24.200 anos. Devido à sua curta meia-vida, há apenas vestígios extremamente pequenos de plutônio naturalmente em minérios de urânio.
É produzido em grandes quantidades em reatores nucleares a partir de urânio natural: 238U(n, gama) –> 239U–(beta) –> 239Np–(beta) –> 239Pu. Quinze isótopos de plutônio são conhecidos.

Aplicações
Plutônio é um componente físsil chave nas armas nucleares modernas; deve-se ter cuidado para evitar o acúmulo de quantidades de plutônio que se aproximam da massa crítica, a quantidade de plutônio que irá autogerar uma reação nuclear. Apesar de não estar confinado por pressão externa, como é necessário para uma arma nuclear, ele mesmo assim se aquecerá e quebrará qualquer ambiente confinado em que se encontre. A forma é relevante; formas compactas, como esferas, devem ser evitadas.

Plutónio também pode ser usado para fabricar armas radiológicas. O isótopo de plutónio 238Pu é um emissor alfa com uma meia vida útil de 87 anos. Estas características tornam-no bem adequado para a geração de energia eléctrica para dispositivos que devem funcionar sem manutenção directa por períodos de tempo que se aproximam de uma vida humana. Portanto, é utilizado em RTGs como os que alimentam as sondas espaciais Galileo e Cassini. O Plutónio-238 foi utilizado no voo lunar Apollo-14 em 1971 para alimentar dispositivos sísmicos e outros equipamentos deixados na Lua, e foi também a fonte de alimentação das duas supercaraviões Voyager lançadas em 1977.

Plutónio-239 também pode ser usado como combustível numa nova geração de armas nucleares de reprodução rápida, que queimam um combustível de óxido misto (MOX) constituído por urânio e plutónio.

Plutónio no ambiente

Quantidades residuais de plutónio são encontradas naturalmente em minérios ricos em urânio. Os seres humanos produzem a maior parte do plutônio existente, em reatores nucleares especiais. Além de estar naturalmente presente em quantidades muito pequenas, o plutônio também pode entrar no meio ambiente a partir de liberações de reatores nucleares, usinas de produção de armas e instalações de pesquisa. Uma das principais fontes de liberação de plutônio é o teste de armas nucleares.
A produção mundial anual de plutônio é provavelmente superior a 50 toneladas e pode haver mais de 1.000 toneladas de metal em armazenamento, seja como bombas ou como varas metálicas.

Efeitos do plutónio na saúde

O plutónio é por vezes descrito em relatórios da imprensa como a substância mais tóxica conhecida pelo homem, embora haja um consenso geral entre os especialistas na matéria de que isto é incorrecto. A partir de 2003, ainda não houve uma única morte humana oficialmente atribuída à exposição ao plutónio. O rádio que ocorre naturalmente é cerca de 200 vezes mais radiotóxico que o plutônio, e algumas toxinas orgânicas como a toxina Botulismo são bilhões de vezes mais tóxicas que o plutônio.
A radiação alfa que emite não penetra na pele, mas pode irradiar órgãos internos quando o plutônio é inalado ou ingerido. Partículas extremamente pequenas de plutónio da ordem de microgramas podem causar cancro do pulmão se inaladas para os pulmões. Quantidades consideravelmente maiores podem causar envenenamento agudo por radiação e morte se ingeridas ou inaladas; no entanto, até agora, não se sabe que nenhum humano tenha morrido devido à inalação ou ingestão de plutónio e muitas pessoas têm quantidades mensuráveis de plutónio nos seus corpos. O plutônio é uma substância perigosa que tem sido usada em explosivos por muito tempo. Ele é liberado na atmosfera principalmente por testes atmosféricos de armas nucleares e por acidentes em locais de produção de armas. Quando o plutónio é libertado na atmosfera, acabará por cair na terra e acabar em solos.
Exposição de humanos ao plutónio não é provável, mas por vezes ocorre como resultado de libertações acidentais durante o uso, transporte ou eliminação.
Porque o plutónio não tem radiação gama, não é provável que ocorram efeitos na saúde enquanto se trabalha com o plutónio, a menos que seja inalado ou engolido de alguma forma.
Quando as pessoas o inalam, o plutónio pode permanecer nos pulmões ou mover-se para os ossos ou órgãos. Geralmente permanece no corpo por um longo tempo e expõe continuamente os tecidos do corpo à radiação. Após alguns anos isto pode resultar no desenvolvimento de câncer.
Outras vezes, o plutônio pode afetar a capacidade de resistência a doenças e a radioatividade do plutônio pode causar falha reprodutiva.

Efeitos ambientais do plutônio

O plutônio pode entrar na água superficial devido a liberações acidentais e descarte de resíduos radioativos. O solo pode ficar contaminado com plutônio através de precipitação radioativa durante os testes de armas nucleares. O plutónio move-se lentamente para baixo no solo, para as águas subterrâneas.

As plantas absorvem níveis baixos de plutónio, mas estes níveis não são suficientemente altos para causar a bio-ampliação do plutónio na cadeia alimentar, ou acumulação nos corpos dos animais.

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