Плутоний-241

Плутоний-241 (Pu, Pu-241) представляет собой изотоп плутония образуется, когда плутоний-240 захватывает нейтрон. Подобно Pu, но в отличие от Pu, Pu является делящимся, с поглощением нейтронов сечением примерно на 1/3 больше, чем Pu, и аналогичная вероятность деления при поглощении нейтронов составляет около 73%. В случае отсутствия деления нейтронный захват дает плутоний-242. В общем, изотопы с нечетным числом нейтронов с большей вероятностью поглотят нейтрон и с большей вероятностью будут делиться при поглощении нейтронов, чем изотопы с четным числом нейтронов.

Pu имеет период полураспада 14 лет, что соответствует распаду примерно 5% ядер Pu за период в один год. Чем дольше отработавшее ядерное топливо ожидает переработки, тем больше плутония распадается до америций-241, который является неделящимся (хотя расщепляющимся на быстрые нейтроны ) и излучатель альфа с периодом полураспада 432 года; Am вносит основной вклад в радиоактивность ядерных отходов в масштабе сотен или тысяч лет.

Америций имеет более низкую валентность и более низкую электроотрицательность, чем плутоний, нептуний или уран, поэтому в большинстве ядерная переработка, Am имеет тенденцию фракционироваться не с U, Np или Pu, а с щелочными продуктами деления : лантаноидами, стронцием, цезий, барий, иттрий, и поэтому не рециркулируют в ядерное топливо, если не прилагаются особые усилия.

В тепловом реакторе Am захватывает нейтрон, превращаясь в америций -242, который быстро превращается в кюрий -242 (или 17,3% времени, Pu) через бета-распад. И Cm, и Pu с гораздо меньшей вероятностью поглотят нейтрон и даже с меньшей вероятностью будут делиться; однако Cm недолговечен (период полураспада 160 дней) и почти всегда подвергается альфа-распаду до Pu, а не захватывает другой нейтрон. Короче говоря, Am должен поглотить два нейтрона, прежде чем снова стать делящимся изотопом.