Verwendung von Plutonium

Bis heute wird Plutonium nicht nur in Atomwaffen, sondern auch in Kernkraftwerken und in sogenannten Radionuklidbatterien benutzt. In den 70er Jahren wurden diese Batterien in Herzschrittmachern eingesetzt, finden heute aber hauptsächlich Verwendung in der Raumfahrt.
Plutonium zählt zu den seltensten Elementen, die natürlich auf der Erdoberfläche zu finden sind. So soll zum Beispiel auf 140 Milliarden Uranatome ein Plutoniumatom kommen.

Herstellung von Plutomium

Mit Hilfe von Uran wird in Kernkraftwerken Plutonium künstlich hergestellt, indem Uran durch Einfang eines Neutrons zu Plutonium-239 umgewandelt wird. Dieser Prozess läuft in jedem mit Uran betriebenen Kernreaktor automatisch und unvermeidlich ab. Jährlich werden so etwa 20 Tonnen Plutonium produziert.
Aus angereichertem Uran und Plutonium-239 werden sogenannte MOX-Brennelemente hergestellt, die zum Beispiel in Block 3 im Kernkraftwerk Fukushima I seit August 2010 eingesetzt wurden. Die Brennelemente bestehen zu 7-8% aus Plutonium.

Toxizität und Halbwertzeit von Plutonium

Schon einige Mikrogramm des meisthergestellten Plutoniumisotops Plutonium-239 reichen aus, um im menschlichen Körper Krebs entstehen zu lassen. Genau dieses Isotop wird zur Herstellung der MOX-Brennelemente und von Atom- und Wasserstoffbomben verwendet. Je nach Isotop – für Plutonium wurden 20 Isotope vermessen – besitzt es eine Halbwertszeit von wenigen Nanosekunden bis zu 80 Millionen Jahren. So hat Plutonium-239 eine Halbwertszeit von 24.110 Jahren, wohingegen Plutonium-238 eine Halbwertszeit von fast 88 Jahren aufweist. Letzteres findet Verwendung in den Radionuklidbatterien.
Zusätzlich ist dieses Metall giftig, indem es die Nieren schädigt. Es wird vermutet, dass eine Dosis im zweistelligen Milligrammbereich für den Menschen tödlich ist.