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| プルトニウム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 発音 | / p l uː ˈ t oʊ ni i ə m / ( ploo- TOH -nee-əm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 同素体 | プルトニウムの同素体を参照 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外観 | 銀白色、空気中では暗灰色に変色する | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 質量数 | [244] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 周期表におけるプルトニウム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 原子番号 ( Z ) | 94 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| グループ | f ブロック グループ(番号なし) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 期間 | 期間7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ブロック | fブロック | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [ラン] 5f 6 7s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 殻あたりの電子数 | 2、8、18、32、24、8、2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理的特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| STPでの フェーズ | 固体 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点 | 912.5 K (639.4 °C、1182.9 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 3505 K (3228 °C、5842 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度（20℃） | 19.85 g/cm 3 ( 239 Pu) [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 液体の場合（ mp） | 16.63グラム/ cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融解熱 | 2.82 kJ/モル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 気化熱 | 333.5kJ/モル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| モル熱容量 | 35.5 J/(モル·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
蒸気圧
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| 原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 酸化状態 | +2、+3、+4、+5、+6、+7、+8（ 両性酸化物） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気陰性度 | ポーリングスケール: 1.28 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| イオン化エネルギー |
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| 原子半径 | 経験的: 午後159時 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 共有結合半径 | 187±1時 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| その他のプロパティ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 自然発生 | 腐敗から | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 結晶構造 | 単斜晶系（mP16） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 格子定数 |  b = 0.4822 nm c = 1.0964 nm β = 101.79°（20℃）[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱膨張 | 49.6 × 10 -6 /K (20 °C 時) [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | 6.74 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気抵抗率 | 1.460 µΩ⋅m（0℃） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 磁気秩序 | 常磁性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ヤング率 | 96GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| せん断弾性係数 | 43GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 音速 | 2260メートル/秒 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ポアソン比 | 0.21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS番号 | 7440-07-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 歴史 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ネーミング | 冥王星にちなんで名付けられた準惑星冥王星。 冥王星自体は、冥界の古代の神である冥王星にちなんで名付けられている。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 発見 | グレン・T・シーボーグ、アーサー・ウォール、ジョセフ・W・ケネディ、エドウィン・マクミラン（1940年 - 1941年） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| プルトニウムの同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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プルトニウムは化学元素であり、記号は Pu、原子番号は94 です。銀灰色のアクチニド 金属で、空気に触れると変色し、酸化されると鈍いコーティングを形成します。この元素は通常、6 つの同素体と 4 つの酸化状態を示します。炭素、ハロゲン、窒素、ケイ素、水素と反応します。湿った空気に触れると、酸化物と水素化物を形成し、サンプルの体積が最大 70% 膨張し、次に自然発火性の粉末として剥がれ落ちます。プルトニウムは放射性で骨に蓄積することがあるため、プルトニウムの取り扱いは危険です。
プルトニウムは、1940年後半から1941年初めにかけて、カリフォルニア大学バークレー校の1.5メートル（60インチ）サイクロトロンでウラン238に重陽子を照射することによって初めて合成され、単離された。まず、ネプツニウム238（半減期2.1日）が合成され、これがベータ崩壊して原子番号94、原子量238（半減期88年）の新しい元素が形成された。ウランは天王星にちなんで命名され、ネプツニウムは海王星にちなんで命名されていたため、元素番号94は、当時は同じく惑星と考えられていた冥王星にちなんで命名された。戦時中の秘密保持のため、カリフォルニア大学のチームは1948年までこの発見を公表できなかった。
プルトニウムは、自然界に存在することが知られている元素の中で最も原子番号が大きい元素です。天然のウラン鉱床では、ウラン 238 が他のウラン 238 原子の崩壊によって放出された中性子を捕獲することで、微量プルトニウムが発生します。重同位体プルトニウム 244 の半減期は十分に長いため、極微量は太古の昔(地球形成時から) から現在まで生き残ってきたはずですが、これまでの実験では、プルトニウムを検出できるほどの感度がまだありません。
プルトニウム 239とプルトニウム 241は両方とも核分裂性であり、核連鎖反応を継続できるため、核兵器や原子炉に応用されています。プルトニウム 240は自発核分裂率が高く、それを含むサンプルでは中性子束が増加します。プルトニウム 240 が存在すると、プルトニウムサンプルの兵器への使用可能性や原子炉燃料としての品質が制限され、プルトニウム 240 の割合によって等級(兵器級、燃料級、原子炉級) が決まります。プルトニウム 238 の半減期は 87.7 年で、アルファ粒子を放出します。これは、一部の宇宙船の動力源として使用される放射性同位体熱電発電機の熱源です。プルトニウムの同位体は高価で分離が不便なため、特定の同位体は通常、専用の原子炉で製造されます。
初めて有用な量のプルトニウムを製造することは、第二次世界大戦中に最初の原子爆弾を開発したマンハッタン計画の主要な部分でした。 1945年7月のトリニティ核実験と1945年8月の長崎への原爆投下で使用されるファットマン爆弾には、プルトニウムのコアがありました。プルトニウムを研究する人体放射線実験はインフォームドコンセントなしに行われ、戦後にはいくつかの臨界事故が発生し、中には致命的なものもありました。冷戦中に建設された原子力発電所や解体された核兵器から出るプルトニウム廃棄物の処分は、核拡散と環境への懸念です。環境中のプルトニウムの他の発生源は、現在禁止されている多くの地上核実験からの降下物です。
特徴
物理的特性
プルトニウムは、ほとんどの金属と同様に、最初はニッケルのように明るい銀色の外観をしていますが、非常に急速に酸化して鈍い灰色になりますが、黄色やオリーブグリーンになることもあります。[4] [ 5]室温では、プルトニウムはα（アルファ）型です。この同素体は、ねずみ鋳鉄と同程度に硬く脆いです。プルトニウムを他の金属と合金にすると、高温のδ同素体が室温で安定し、[6] [7]柔らかく延性になります。ほとんどの金属とは異なり、熱や電気の良導体ではありません。融点が低く（640 °C、1,184 °F）、沸点が異常に高い（3,228 °C、5,842 °F）。[4]これにより、プルトニウムが液体となる温度範囲が広くなります（2,500ケルビン以上）が、この範囲はすべてのアクチニドの中でも、またすべての金属の中でも最大ではありません。[8]ネプツニウムは、どちらの場合も最大の範囲を持つと理論づけられています。酸化物と比較して、天然金属の融点が低く、反応性が高いため、プルトニウム酸化物は、原子核分裂炉燃料（ MOX燃料）などの用途に適した形態です。
アルファ崩壊は高エネルギーヘリウム原子核の放出であり、プルトニウムの放射性崩壊の最も一般的な形態である。 [9] 5kgの239Puには約12.5 × 10 24原子。半減期は24,100年で、約1秒間に11.5 × 10 12 個の原子が崩壊し、5.157 MeVのアルファ粒子を放出します。これは9.68ワットの電力に相当します。これらのアルファ粒子の減速によって発生する熱により、触ると暖かくなります。[10] [11] 238
Pu は半減期が非常に短いため、外部からの加熱や冷却を行わずに放置すると、非常に高い温度まで加熱され、黒体放射で赤熱します。この熱は、放射性同位元素熱電発電機で使用されています(下記参照)。
プルトニウムの室温での抵抗率は金属としては非常に高く、低温ではさらに高くなりますが、これは金属としては珍しいことです。[ 12 ]この傾向は 100 Kまで続き 、それ以下では新鮮なサンプルの抵抗率は急速に低下します。[12]その後、抵抗率は放射線による損傷により 20 K 付近で時間とともに増加し始め、その増加率はサンプルの同位体組成によって決まります。[12]
自己照射によりプルトニウムのサンプルは結晶構造全体に疲労が生じ、時間の経過とともに原子の整然とした配列が放射線によって乱される。[13]自己照射はアニーリングにもつながり、温度が100 K以上に上昇すると疲労効果の一部を打ち消す。[14]
ほとんどの物質とは異なり、プルトニウムは溶融すると密度が2.5％増加しますが、液体金属は温度とともに密度が直線的に減少します。[12]融点付近では、液体プルトニウムは他の金属に比べて粘度と表面張力が非常に高くなります。[13]
同素体
プルトニウムには通常6つの同素体があり、限られた圧力範囲内の高温で7番目の同素体（ゼータ、ζ）を形成します。[15]これらの同素体は、元素の異なる構造変化または形態であり、内部エネルギーは非常に似ていますが、密度と結晶構造が大きく異なります。そのため、プルトニウムは温度、圧力、または化学的変化に非常に敏感であり、ある同素体から別の同素体への相転移に伴う劇的な体積変化を可能にします。[13]異なる同素体の密度は16.00 g/cm 3から19.86 g/cm 3まで変化します。[16]
これらの多くの同素体の存在により、プルトニウムは状態が非常に変化しやすいため、機械加工が非常に困難になります。たとえば、α型は合金化されていないプルトニウムでは室温で存在します。鋳鉄に似た機械加工特性がありますが、わずかに高い温度では塑性があり展性のあるβ（ベータ）型に変化します。 [17]複雑な状態図の理由は完全には解明されていません。α型は低対称性の単斜晶構造であるため、脆く、強度があり、圧縮性があり、熱伝導率が低いです。[15]
δ（デルタ）形のプルトニウムは通常310℃から452℃の範囲で存在するが、少量のガリウム、アルミニウム、またはセリウムと合金にすると室温で安定し、加工性が向上し、溶接が可能になる。[17] δ形はより典型的な金属特性を持ち、アルミニウムとほぼ同じ強度と展性がある。[15]核分裂兵器では、プルトニウムコアを圧縮するために使用される爆発衝撃波により、通常のδ相プルトニウムからより密度の高いα形への転移も引き起こされ、超臨界状態の達成に大きく貢献する。[要出典]最も高温の固体同素体であるε相は、他の元素と比較して異常に高い原子自己拡散を示す。[13]
核分裂
プルトニウムは放射性アクチニド金属で、同位体であるプルトニウム239は3つの主要な核分裂性同位体（他の2つはウラン233とウラン235 ）の1つです。プルトニウム241も非常に核分裂性があります。核分裂性と見なされるためには、同位体の原子核は、低速で移動する中性子に当たったときに分解または核分裂し、さらに核分裂を起こして核連鎖反応を維持するのに十分な中性子を放出する必要があります。[18]
純粋なプルトニウム239は、 1より大きい増倍率（k eff）を持つ場合があり、これは金属が十分な量で適切な形状（十分な大きさの球など）で存在すれば、臨界質量を形成できることを意味する。[19]核分裂中、原子核をまとめている核結合エネルギーの一部が、大量の電磁気エネルギーと運動エネルギー（後者の多くはすぐに熱エネルギーに変換される）として放出される。1キログラムのプルトニウム239の核分裂は、TNT火薬21,000トン（88,000 GJ）に相当する爆発を引き起こす可能性がある。このエネルギーがあるために、プルトニウム239は核兵器や原子炉に有用である。[10]
サンプル中に同位体プルトニウム240が存在すると、 240 Puの自発核分裂率が比較的高い（1グラムあたり毎秒約440回の核分裂、1グラムあたり毎秒1,000個を超える中性子）ため、その核爆弾としての潜在能力が制限される。 [20]これにより背景中性子レベルが上昇し、その結果、早期爆発のリスクが高まる。[21]プルトニウムは、含まれる240 Puの割合に基づいて、兵器級、燃料級、または原子炉級に分類される。兵器級プルトニウムには7%未満の240 Puが含まれる。燃料級プルトニウムには7%～19%が含まれ、原子炉級には19%以上の240 Puが含まれる。240 Puが4%未満のスーパーグレードプルトニウムは、放射能が低いため、艦船や潜水艦の乗組員の近くに保管されている米海軍の兵器に使用されている。 [22]プルトニウム238は核分裂性ではないが、高速中性子やアルファ崩壊によって容易に核分裂を起こすことができる。 [10]すべてのプルトニウム同位体は、ベータ崩壊の有無にかかわらず、 1回以上の中性子吸収によって核分裂性物質に「増殖」することができる。これにより、プルトニウムの非核分裂性同位体は核分裂性物質になる。
同位体と元素合成
プルトニウムの放射性同位体は20種類が特徴付けられている。最も長寿命なのは半減期が8080万年の244 Pu 、半減期が373,300年の242 Pu、半減期が24,110年の239 Puである。他の同位体はすべて半減期が7,000年未満である。この元素には8つの準安定状態もあるが、いずれも半減期は1秒未満である。[9] 244 Puは星間空間で発見されており[23]、非原始放射性同位体の中で最も長い半減期を持っている。
プルトニウムの既知の同位体は、質量数が228から247の範囲です。最も安定した同位体である244 Puよりも質量数が小さい同位体の主な崩壊モードは、自発核分裂とアルファ放出であり、主に崩壊生成物としてウラン（陽子数92 ）とネプツニウム（陽子数93）同位体を形成します（核分裂プロセスによって生成されるさまざまな娘核は無視されます）。244 Puよりも重い同位体の主な崩壊モードは、 241 Puと243 Puとともにベータ放出であり、アメリシウム同位体（陽子数95）を形成します。プルトニウム241はネプツニウム系列の親同位体であり、ベータ放出によってアメリシウム241に崩壊します。[9] [24]
プルトニウム238と239は最も広く合成されている同位体である。[10] 239 Puは、ウラン（U）と中性子（n）を用いたベータ崩壊（β −）を経てネプツニウム（Np）を中間体とする以下の反応によって合成される：[25]
![{\displaystyle {\ce {{^{238}_{92}U}+{^{1}_{0}n}->{^{239}_{92}U}->[\beta ^{ -}][23.5\ {\ce {min}}]{^{239}_{93}Np}->[\beta ^{-}][2.3565\ {\ce {d}}]{^{239 }_{94}プ}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f9ba9e4744226a97ce8a41fd5b5e50b18cc259a9)
ウラン235の核分裂で生じた中性子はウラン238の原子核に捕獲され、ウラン239を形成します。ベータ崩壊により中性子が陽子に変換され、ネプツニウム239（半減期2.36日）が形成され、さらにベータ崩壊によりプルトニウム239が形成されます。[26]イギリスの チューブアロイプロジェクトに携わっていたエゴン・ブレッチャーは、 1940年にこの反応を理論的に予測しました。[27]
プルトニウム238は、ウラン238に重陽子（Dまたは2H、重水素の原子核）を衝突させることで合成される。反応は次の通りである。[28]
![{\displaystyle {\begin{aligned}{\ce {{^{238}_{92}U}+{^{2}_{1}H}->}}&{\ce {{^{238}_{93}Np}+2_{0}^{1}n}}\\&{\ce {^{238}_{93}Np->[\beta ^{-}][2.117\ {\ce {d}}]{^{238}_{94}Pu}}}\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/01aef6133d1d81ba9a87860f7409d5d694dc0fa9)
重陽子がウラン238に衝突すると2つの中性子とネプツニウム238が生成され、ネプツニウム238は負のベータ粒子を放出して崩壊し、プルトニウム238を形成します。[ 29]プルトニウム238はネプツニウム237の中性子照射によっても生成されます。[30]
崩壊熱と核分裂特性
プルトニウム同位体は放射性崩壊を起こし、崩壊熱を生じます。同位体によって質量当たりの熱量は異なります。崩壊熱は通常、ワット/キログラム、またはミリワット/グラムで表されます。プルトニウムの大きな破片（例：兵器ピット）や不適切な熱除去では、結果として生じる自己発熱が大きくなる場合があります。
化合物と化学
室温では純粋なプルトニウムは銀色であるが、酸化されると変色する。[32]この元素は水溶液中で4つの一般的なイオン酸化状態と1つの稀なイオン酸化状態を示す: [16]
- Pu(III)、Pu 3+（青ラベンダー）
- Pu(IV)、Pu 4+（黄褐色）
- Pu(V)、PuOとして+
2（淡いピンク）[注1] - Pu(VI)、PuOとして2+
2 ...（ピンクオレンジ） - Pu(VII)、PuOとして3−5
5人(緑) 七価イオンは希少です。
プルトニウム溶液の色は、酸化状態と酸性アニオンの性質の両方に依存します。[34]プルトニウム種の錯体形成度（原子が中心原子に結合する方法）に影響を与えるのは酸性アニオンです。さらに、プルトニウムの正式な+2酸化状態は、錯体[K（2.2.2-クリプタンド）] [Pu II Cp″ 3 ]、Cp″ = C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2で知られています。[35]
揮発性四酸化物PuOでも+8の酸化状態が可能である。
4[36] FeOと同様の還元機構により容易に分解するが、
4、プオ
4アルカリ溶液やクロロホルム中で安定化することができる。[37] [36]
金属プルトニウムは、四フッ化プルトニウムをバリウム、カルシウム、またはリチウムと1200℃で反応させることによって生成される。 [38]金属プルトニウムは酸、酸素、および蒸気に侵されるが、アルカリには侵されず、濃塩酸、ヨウ化水素酸、および過塩素酸に容易に溶解する。[39]溶融金属は、空気との反応を避けるために真空または不活性雰囲気中に保持する必要がある。 [17] 135℃では、金属は空気中で発火し、四塩化炭素に置くと爆発する。[40]
プルトニウムは反応性の高い金属です。湿った空気や湿ったアルゴン中では、金属は急速に酸化され、酸化物と水素化物の混合物を生成します。[4]金属が限られた量の水蒸気に十分長くさらされると、PuO 2の粉末状の表面コーティングが形成されます。[4]プルトニウム水素化物も形成されますが、水蒸気が過剰になるとPuO 2のみが形成されます。[39]
プルトニウムは純粋な水素と非常に大きな可逆反応を示し、水素化プルトニウムを形成する。[13]また、酸素とも容易に反応し、PuO および PuO 2ならびに中間酸化物を形成する。プルトニウム酸化物はプルトニウム金属よりも 40% 大きい体積を占める。この金属はハロゲンと反応し、一般式 PuX 3の化合物を生成する。ここで、X はF、Cl、Brまたは Iであり、 PuF 4も見られる。以下のオキシハロゲン化物が観察されている：PuOCl、PuOBr および PuOI。炭素と反応してPuC を、窒素と反応してPuN を、シリコンと反応して PuSi 2を形成する。[16] [40]
プルトニウム錯体の有機金属化学は有機アクチニド種に典型的であり、有機プルトニウム化合物の特徴的な例としてプルトノセンが挙げられる。[26] [41]計算化学手法はプルトニウム-配位子結合における共有結合特性の強化を示している。 [13] [41]
プルトニウムの粉末、その水素化物、およびPu 2 O 3のような特定の酸化物は自然発火性 であり、常温で自然発火する可能性があるため、窒素またはアルゴンの不活性な乾燥雰囲気で取り扱われる。塊状のプルトニウムは400℃以上に加熱された場合にのみ発火する。Pu 2 O 3は自然発火してPuO 2に変化する。PuO 2は乾燥空気中では安定しているが、加熱されると水蒸気と反応する。[42]
プルトニウムを収容するために使用されるるつぼは、その強力な還元特性に耐えられる必要があります。タンタルやタングステンなどの耐火金属、およびより安定した酸化物、ホウ化物、炭化物、窒化物、ケイ化物はこれに耐えることができます。電気アーク炉で溶解すると、るつぼを必要とせずに金属の小さなインゴットを生産することができます。[17]
セリウムはプルトニウムの化学模擬物として、封じ込め、抽出、その他の技術の開発に使用されています。[43]
電子構造
プルトニウムは、 5f電子が非局在化と局在化の境界となる元素であり、そのため最も複雑な元素の1つと考えられている。 [44]プルトニウムの異常な挙動は、その電子構造によって引き起こされる。6dサブシェルと5fサブシェルのエネルギー差は非常に小さい。5fシェルのサイズは、局在化挙動と結合挙動の境界で、電子が格子内で結合を形成するのにちょうど十分である。エネルギーレベルの近接性により、ほぼ等しいエネルギーレベルの低エネルギー電子構成が複数発生する。これにより、5f n 7s 2と5f n−1 6d 1 7s 2の構成が競合し、化学的挙動が複雑になる。5f軌道の高度な方向性により、プルトニウムの分子および錯体における方向性のある共有結合が生じる。[13]
合金
プルトニウムは、他のほとんどの金属と合金や中間化合物を形成できる。例外には、アルカリ金属のリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、アルカリ土類金属のマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、希土類金属のユーロピウム、イッテルビウムがある。[39]部分的な例外には、液体プルトニウムには溶けるが、固体プルトニウムには溶けないか、ごくわずかしか溶けない耐火金属のクロム、モリブデン、ニオブ、タンタル、タングステンがある。 [39]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、δ相プルトニウムを室温で安定させることができる。シリコン、インジウム、亜鉛、ジルコニウムは、急速に冷却すると準安定δ状態を形成できる。ハフニウム、ホルミウム、タリウムを多量に含むと、室温でδ相をある程度保持することができます。ネプツニウムは、高温でα相を安定化できる唯一の元素です。[13]
プルトニウム合金は溶融プルトニウムに金属を加えることで製造できる。合金金属の還元性が十分であれば、プルトニウムは酸化物またはハロゲン化物の形で加えることができる。δ相プルトニウム・ガリウム合金（PGA）とプルトニウム・アルミニウム合金は、溶融ガリウムまたはアルミニウムにフッ化プルトニウム（III）を加えることで製造され、反応性の高いプルトニウム金属を直接扱わなくて済むという利点がある。[45]
- PGAはプルトニウムのδ相を安定化させ、α相やα-δ関連の問題を回避するために使用されます。その主な用途は爆縮爆弾のピットです。[46]
- プルトニウム・アルミニウムはPGAの代替品である。元々はδ相安定化のために考えられた元素であったが、アルファ粒子と反応して中性子を放出する傾向があるため、核兵器への利用性は低い。プルトニウム・アルミニウム合金は核燃料の成分としても使用できる。[47]
- プルトニウム・ガリウム・コバルト合金（PuCoGa 5）は、18.5 K以下で超伝導を示し、重い電子系の中では最高値よりも1桁高い、非従来型超伝導体であり、大きな臨界電流を持っています。[44] [48]
- プルトニウム・ジルコニウム合金は核燃料として使用できる。[49]
- プルトニウム・セリウムおよびプルトニウム・セリウム・コバルト合金は核燃料として使用される。[50]
- プルトニウム・ウランは、プルトニウムを約15～30モル％含むもので、高速増殖炉の核燃料として使用できる。この合金は自然発火性があり、空気に触れると自己発火または分解するほど腐食しやすいため、他の成分との合金化が必要である。アルミニウム、炭素、銅を添加しても分解速度は著しく改善されず、ジルコニウムと鉄の合金は耐腐食性に優れているが、空気中では数ヶ月で分解してしまう。チタンやジルコニウムを添加すると、合金の融点が大幅に上昇する。[51]
- プルトニウム・ウラン・チタンとプルトニウム・ウラン・ジルコニウムは、核燃料としての使用が研究された。3番目の元素を加えると、耐食性が向上し、可燃性が低下し、延性、加工性、強度、熱膨張が改善される。プルトニウム・ウラン・モリブデンは酸化物の保護膜を形成し、耐食性が最も優れているが、物理的理由からチタンとジルコニウムが好まれる。[51]
- トリウム・ウラン・プルトニウムは高速増殖炉の核燃料として研究された。[51]
発生
微量のプルトニウム238、プルトニウム239、プルトニウム240、プルトニウム244が自然界に存在します。プルトニウム239の微量（数兆分の1）とその崩壊生成物は、ガボンのオクロにある天然の核分裂炉など、一部の濃縮ウラン鉱石に自然に含まれています。 [ 52 ]シガーレイク鉱山のウラン鉱床におけるプルトニウム239とウランの比率は、2.4 × 10 −12から44 × 10 −12。[54]これらの微量の239 Pu は、次のような方法で発生します。まれに、238 U が自発的に核分裂し、その過程で、原子核が運動エネルギーを持つ 1 つまたは 2 つの自由中性子を放出します。これらの中性子の 1 つが別の238 U 原子の原子核に衝突すると、その原子に吸収され、239 U になります。比較的短い半減期で、239 U は239 Npに崩壊し、239 Pu に崩壊します。[55] [56]最後に、極めてまれなウラン 238 の二重ベータ崩壊に起因する極微量のプルトニウム 238が天然ウランサンプルで発見されています。[57]
半減期が約8000万年と比較的長いため、プルトニウム244は原始核種として自然に存在することが示唆されていたが、初期の検出報告は確認できなかった。[58]太陽系における初期の豊富さから判断すると、2022年時点での現在の実験では、生きた原始プルトニウム244を検出することはおそらく1桁ほど先である。[59]しかし、半減期が長いため、絶滅する前に太陽系全体を循環していたことが確実であり、[60]実際、絶滅したプルトニウム244が自発的に核分裂した証拠が隕石で見つかっている。[61]初期の太陽系にプルトニウム244が存在したことは、今日ではその娘核種であるトリウム232（アルファ崩壊経路による）またはキセノン同位体（自発核分裂による）の過剰として現れていることから、確認されている。後者の方が一般的に有用である。なぜなら、トリウムとプルトニウムの化学的性質はむしろ類似しており（どちらも主に四価である）、したがって、トリウムが過剰であることは、その一部がプルトニウムの娘核として形成されたという強い証拠にはならないからである。[62] 244 Pu はすべての超ウラン核種の中で最も長い半減期を持ち、超新星と衝突する中性子星のr 過程でのみ生成される。これらのイベントから原子核が高速で放出されて地球に到達するとき、超ウラン核種の中で244 Pu だけが半減期が十分長く、旅を生き延びることができるため、深海底で生きた星間244 Pu の微量の痕跡が見つかっている。240 Puも244 Puの崩壊系列で発生するため、より微量ではあるが、永年平衡状態で存在しているに違いない。 [63]
これまでに実施された550回の大気圏内および水中核実験と、少数の大規模な原子力事故により、人体には微量のプルトニウムが通常検出されている。[40]大気圏内および水中核実験のほとんどは、核保有国である米国、英国、ソ連が署名し批准した1963年の部分的核実験禁止条約によって停止された。フランスは1974年まで大気圏内核実験を続け、中国は1980年まで大気圏内核実験を続けた。その後の核実験はすべて地下で行われた。[64]
歴史
発見
エンリコ・フェルミとローマ大学の科学者チームは、1934年に元素94を発見したと報告した。[65]フェルミはこの元素をヘスペリウムと呼び、1938年のノーベル賞受賞講演で言及した。[66]サンプルには実際には核分裂生成物、主にバリウムとクリプトンが含まれていた。[67]核分裂は、1938年にドイツでオットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンによって発見されたが、当時は知られていなかった。[68]
プルトニウム（具体的にはプルトニウム238）は、1940年12月から1941年2月の間に、カリフォルニア大学バークレー校のバークレー放射線研究所の60インチ（150 cm）サイクロトロンでウランに重陽子を衝突させることによって、グレン・T・シーボーグ、エドウィン・マクミラン、エミリオ・セグレ、ジョセフ・W・ケネディ、アーサー・ウォールによって初めて生成、単離され、化学的に特定された。[69] [70] [71] 衝突によってネプツニウム238が直接生成されたが、半減期が2日強のベータ線放出によって崩壊し、元素番号94が形成されたことが示された。[40]最初の衝突は1940年12月14日に行われ、新しい元素は1941年2月23日から24日の夜に酸化によって初めて特定された。[70]
この発見を記録した論文がチームによって準備され、1941年3月にフィジカル・レビュー誌に送られたが[40] 、安全保障上の懸念から出版は第二次世界大戦終結の1年後まで延期された。 [72]ケンブリッジのキャベンディッシュ研究所では、エゴン・ブレッチャーとノーマン・フェザーが、ウランを燃料とする低速中性子炉が理論的には副産物として大量のプルトニウム239を生成することを認識した。彼らは、元素番号94は核分裂性があり、ウランとは化学的に異なるという利点もあり、簡単に分離できると計算した。[27]
マクミランは最近、超ウラン元素の最初のものを惑星海王星にちなんでネプツニウムと名付け、その次の元素である94番元素を当時次の惑星と考えられていた冥王星にちなんで名付けることを提案した。[10] [注 2]ケンブリッジ大学のチームの ニコラス・ケマーは、バークレー大学のチームと同じ理由に基づいて、独立して同じ名前を提案した。[27]シーボーグは当初「プルチウム」という名前を検討したが、後に「プルトニウム」ほど響きが良くないと思った。[74]彼は冗談で「Pu」という文字を選んだが、特に不快な臭いを表す感嘆詞「P U」が周期表にいつの間にか入っていたことに言及した。[注 3]シーボーグらが検討した別の名前は「ウルティミウム」または「エクストリームミウム」だったが、これは彼らが周期表の最後の元素を発見したという誤った信念によるものだった。[76]
ハーンとシュトラスマンは、また独立してクルト・シュタルケも、この時点ではベルリンで超ウラン元素の研究をしていた。ハーンとシュトラスマンはプルトニウム239が核分裂性であることを知っていた可能性が高い。しかし、彼らには強力な中性子源がなかった。元素93は、1942年にハーンとシュトラスマン、そしてシュタルケによって報告された。ハーンのグループは元素94を追求しなかったが、それはおそらく、マクミランとアベルソンが最初に元素93を発見したときにその単離に成功しなかったことに落胆したためだろう。しかし、ハーンのグループはこの時点でパリのより強力なサイクロトロンにアクセスできたため、たとえ微量（数ベクレル）であっても、試みればプルトニウムを検出できた可能性が高い。[77]
初期の研究
数ヶ月の初期研究の後、プルトニウムの化学的性質はウランに似ていることがわかった。[40]初期の研究はシカゴ大学の秘密の冶金研究所で続けられた。1942年8月20日、この元素の痕跡量が初めて分離され、測定された。ウランと核分裂生成物と結合した約50マイクログラムのプルトニウム239が生成され、約1マイクログラムのみが分離された。[52] [78]この手順により、化学者は新しい元素の原子量を決定することができた。[79] [注 4] 1942年12月2日、シカゴ大学スタッグフィールドの西側スタンドの下のラケットコートで、エンリコ・フェルミ率いる研究者らは、CP-1として知られるグラファイトとウランの塊で初の自立的連鎖反応を達成した。 CP-1の運転から得られた理論的情報を利用して、デュポンはオークリッジにX-10として知られる空冷実験生産炉とパイロット化学分離施設を建設した。分離施設は、グレン・T・シーボーグとメトロポリタン研究所の研究者チームが開発した方法を使用して、X-10原子炉で照射されたウランからプルトニウムを除去した。CP-1からの情報は、ハンフォードの水冷プルトニウム生産炉を設計していたメトロポリタン研究所の科学者にとっても有用であった。この場所での建設は1943年半ばに始まった。[80]
1943年11月、三フッ化プルトニウムを還元してプルトニウム金属の最初のサンプル、数マイクログラムの金属ビーズが作られました。[52]十分な量のプルトニウムが生成されたため、肉眼で見える最初の人工元素となりました。[81]
プルトニウム239の核特性も研究され、研究者らはプルトニウム239が中性子に当たると、より多くの中性子とエネルギーを放出して分裂（核分裂）することを発見した。これらの中性子はプルトニウム239の他の原子に衝突し、指数関数的に速い連鎖反応を起こす。この結果、同位体が十分に濃縮されて臨界質量を形成すると、都市を破壊するほどの爆発を引き起こす可能性がある。[40]
研究の初期段階では、放射性物質が健康に及ぼす影響を調べるために動物が使用されました。これらの研究は 1944 年にカリフォルニア大学バークレー校の放射線研究所で始まり、ジョセフ G. ハミルトンによって実施されました。ハミルトンは、プルトニウムが体内でどのように変化するか (経口摂取、吸入、皮膚からの吸収)、保持率、プルトニウムが組織に固定され、さまざまな臓器に分布する方法についての疑問に答えようとしていました。ハミルトンは、異なる原子価状態と異なるプルトニウム導入方法 (経口、静脈内など) を使用して、可溶性のマイクログラム量のプルトニウム 239 化合物をラットに投与し始めました。最終的に、シカゴの研究所でも、マウス、ウサギ、魚、さらには犬などのさまざまな動物を使用して独自のプルトニウム注入実験を行いました。バークレーとシカゴでの研究の結果、プルトニウムの生理学的挙動はラジウムとは大幅に異なることが示されました。最も憂慮すべき結果は、肝臓と骨の「活発に代謝している」部分にプルトニウムが大量に沈着していたことである。さらに、排泄物中のプルトニウムの排出率は動物種によって5倍も異なっていた。このようなばらつきがあるため、人間の場合の排出率を推定するのは極めて困難であった。[82]
マンハッタン計画中の生産
第二次世界大戦中、米国政府は原子爆弾の開発を目的としたマンハッタン計画を立ち上げた。この計画の主な研究・生産施設は、現在のハンフォード・サイトのプルトニウム生産施設、テネシー州オークリッジのウラン濃縮施設、そして現在ロスアラモス国立研究所（LANL）として知られる兵器研究・設計研究所の3つであった。[83]
239 Puを生産した最初の生産炉はX-10グラファイト原子炉であった。この原子炉は1943年に稼働を開始し、後にオークリッジ国立研究所となったオークリッジの施設に建設された。[40] [注 5]
1944 年 1 月、作業員は 200 ウエストにある最初の化学分離施設 T プラントの基礎工事を行いました。T プラントと 200 ウエストにある姉妹施設 U プラントは、10 月までに完成しました (U プラントはマンハッタン計画中は訓練のみに使用されました)。200 イーストにある分離施設 B プラントは 1945 年 2 月に完成しました。200 イーストに計画されていた 2 番目の施設はキャンセルされました。建設作業員からクイーン メアリーと名付けられた分離施設は、長さ 800 フィート、幅 65 フィート、高さ 80 フィートの峡谷のような構造で、40 のプロセス プールがありました。内部は不気味な雰囲気で、7 フィートのコンクリート シールドの後ろにいる作業員が、上部のギャラリーからテレビ モニターや潜望鏡を覗きながら遠隔操作装置を操作していました。プロセス プールに巨大なコンクリートの蓋があっても、放射線被曝に対する予防措置は必要であり、プラント設計のあらゆる側面に影響を与えました。[80]
1944年4月5日、ロスアラモスのエミリオ・セグレはオークリッジから原子炉で生成されたプルトニウムの最初のサンプルを受け取った。 [85] 10日以内に、彼は原子炉で生成されたプルトニウムの濃度がサイクロトロンで生成されたプルトニウムよりも高いことを発見した。240 Puは自発核分裂率が高く、プルトニウムサンプルの全体的な背景中性子レベルを上昇させた。[86]その結果、コードネーム「シンマン」と呼ばれた元の銃型プルトニウム兵器は放棄されなければならなかった。自発中性子の数が増えると、核爆発の直前（失敗）が起こる可能性が高いことを意味した。[87]
ロスアラモスにおけるプルトニウム兵器の設計は、すぐに「ファットマン」というコード名で呼ばれるより複雑な爆縮装置に変更された。爆縮爆弾では、プルトニウムは爆発レンズで高密度に圧縮される。これは単純な銃型爆弾よりも技術的に困難な作業だが、プルトニウム爆弾には必要なことである。対照的に、ウランはどちらの方法でも使用できる。[87]
ハンフォードB原子炉は、物質生産を目的とした最初の産業規模の原子炉であり、1945年3月に建設が完了した。B原子炉は、第二次世界大戦中に使用されたプルトニウム兵器の核分裂性物質を生産した。[注 6] B、D、Fはハンフォードに最初に建設された原子炉であり、後にこの場所にさらに6基のプルトニウム生産原子炉が建設された。[90]
1945年1月末までに、高度に精製されたプルトニウムは完成した化学隔離棟でさらに濃縮され、残った不純物はうまく除去された。ロスアラモスは2月2日にハンフォードから最初のプルトニウムを受け取った。戦争が終わるまでに爆弾に使用するのに十分なプルトニウムを生産できるかどうかはまだ全く明らかではなかったが、ハンフォードは1945年初頭までに稼働していた。フランクリン・マティアス大佐がコロンビア川のほとりに臨時本部を設置してからわずか2年しか経っていなかった。[80]
ケイト・ブラウンによれば、ロシアのハンフォードとマヤックのプルトニウム生産工場は、40年間にわたって「両工場とも、2億キュリー以上の放射性同位元素を周囲の環境に放出した。これは、チェルノブイリ原発事故で放出された量の2倍にあたる」という。[91]長年にわたる放射能汚染のほとんどは通常の操業によるものだったが、予期せぬ事故も発生し、工場の管理者はこれを秘密にしていたため、汚染は止まらなかった。[91]
2004年、ハンフォード核施設の埋葬地の溝の発掘中に金庫が発見された。金庫の中には、後に現存する最古の兵器級プルトニウムのサンプルであると判明した白っぽいスラリーが入った大きなガラス瓶など、さまざまな品物が入っていた。パシフィック・ノースウェスト国立研究所による同位体分析により、瓶の中のプルトニウムは1944年にオークリッジのX-10グラファイト原子炉で製造されたことが示された。[92] [93] [94]
トリニティとファットマンの原子爆弾
最初の原子爆弾実験は「トリニティ」というコード名で呼ばれ、1945年7月16日にニューメキシコ州アラモゴード近郊で爆発し、核分裂性物質としてプルトニウムが使用された。[52]トリニティ装置のコード名である「ガジェット」の爆縮設計では、従来の爆縮レンズを使用してプルトニウムの球を超臨界質量に圧縮し、同時にポロニウムとベリリウムで作られた起爆装置「アーチン」から中性子を浴びせた（中性子源：（α、n）反応）。[40]これらが一緒になって暴走連鎖反応と爆発を確実に引き起こした。この兵器は4トン以上あったが、プルトニウムはわずか6kgだった。[95]トリニティ兵器のプルトニウムの約20％が核分裂し、約2万トンのTNT火薬に相当するエネルギーを放出した。[96] [注7]
1945年8月9日に日本の長崎に投下された「ファットマン」にも全く同じ設計が使われ、 35,000～40,000人が死亡し、長崎の軍需生産の68%～80%が破壊された。 [98]最初の原子爆弾の発表後、マンハッタン計画のスミス報告書によってプルトニウムの存在と名前が一般に知られるようになった。[99]
冷戦時代の利用と浪費
冷戦中、ソ連と米国はともに大量の兵器級プルトニウムを備蓄した。米国のハンフォード原子炉とサウスカロライナ州のサバンナリバーサイトでは103トンが生産され、[100]ソ連では推定170トンの軍用級プルトニウムが生産された。[101] [注 8]原子力産業の副産物として、今でも毎年約20トンのプルトニウムが生産されている。[16] 1000トンものプルトニウムが貯蔵されている可能性があり、そのうち200トン以上が核兵器に内蔵されているか、核兵器から抽出されている。[40] SIPRIは、 2007年の世界のプルトニウム備蓄量を約500トンと推定し、兵器用と民間用に均等に分けた。[103]
ロッキーフラッツ原子力発電所の放射能汚染は、主に1957年と1969年の2度の大規模なプルトニウム火災によって生じた。1952年から1992年までの発電所の稼働期間中、はるかに低濃度の放射性同位体が放出された。発電所からの卓越風が空気汚染物質を南と東に運び、デンバー北西部の人口密集地域にまで及んだ。火災やその他の発生源によるデンバー地域のプルトニウム汚染は、1970年代まで公表されなかった。エドワード・マーテルが共著者となった1972年の研究によると、「デンバーの人口密集地域では、表土のプルトニウム汚染レベルは放射性降下物の数倍」であり、「ロッキーフラッツ原子力発電所のすぐ東側では、プルトニウム汚染は核実験による汚染の数百倍に及ぶ」という。[104]カール・ジョンソンがAmbioで指摘しているように、「デンバー地域の大勢の人々が、この工場の排気ガスに含まれるプルトニウムやその他の放射性核種にさらされたのは、1953年まで遡る。」[105]ロッキーフラッツ工場での兵器生産は、 1989年のFBIとEPAの合同捜査と何年にもわたる抗議活動の後、中止された。この工場はその後閉鎖され、建物は取り壊されて敷地から完全に撤去された。[106]
米国では、解体された核兵器から抽出されたプルトニウムの一部を溶かして、重さ2トンのプルトニウム酸化物のガラス丸太を作る。 [40]このガラスは、カドミウムとガドリニウムを混ぜたホウケイ酸塩でできている。[注 9]これらの丸太はステンレス鋼で覆われ、コンクリートで埋め戻される掘削孔の地下4km（2マイル）に保管される予定である。[40]米国は、ネバダ州ラスベガスの北東約100マイル（160km）にあるユッカマウンテン核廃棄物貯蔵所に、このようにプルトニウムを保管する計画であった。[107]
2009年3月5日、エネルギー長官スティーブン ・チューは上院公聴会で「ユッカ・マウンテンの敷地はもはや原子炉廃棄物の保管場所としては考慮されていない」と述べた。[108] 1999年から、軍が生成した核廃棄物はニューメキシコ州の廃棄物隔離実験施設に封じ込められている。
2010年1月29日の大統領覚書において、オバマ大統領はアメリカの核の将来に関するブルーリボン委員会を設立した。[109]最終報告書では、委員会は包括的な戦略を策定するための勧告を提示しており、その中には以下が含まれている。[110]
- 「勧告1：米国は、使用済み燃料と高レベル放射性廃棄物の安全な処分のための1つ以上の恒久的な深地層施設を適時に開発することにつながる統合的な放射性廃棄物管理プログラムを実施すべきである」[110]
医療実験
第二次世界大戦中および終戦後、マンハッタン計画やその他の核兵器研究プロジェクトに携わっていた科学者たちは、実験動物や人間に対するプルトニウムの影響について研究を行った。[111]動物実験では、組織1kgあたり数ミリグラムのプルトニウムが致死量であることが判明した。[112]
人間の被験者の場合、これは通常5マイクログラム（μg）のプルトニウムを含む溶液を、末期患者、または加齢や慢性疾患により余命が10年未満であると考えられる入院患者に注射することを意味した。[111] 1945年7月、動物実験でプルトニウムが骨に分布する方法がラジウムよりも危険であることが判明した後、この量は1μgに減らされた。[112]アイリーン・ウェルサムによると、被験者のほとんどは貧しく、無力で、病気だった。[113]
1945年から1947年にかけて、18人の被験者にインフォームドコンセントなしにプルトニウムが注入された。この検査は、プルトニウムを取り扱う際の安全基準を策定するため、体内でのプルトニウムの摂取量を測定する診断ツールを作成するために使用された。[111] エブ・ケイドは、 1945年4月10日にテネシー州オークリッジで4.7μgのプルトニウムを注入する医療実験に不本意ながら参加した。[114] [115]この実験はハロルド・ホッジの監督下で行われた。[116]米国原子力委員会とマンハッタン計画が指揮したその他の実験は1970年代まで続いた。プルトニウム・ファイルは、関係者の名前をそれぞれ挙げ、科学者と医師によって秘密裏に行われた倫理的および医学的研究について論じることで、極秘プログラムの被験者の人生を記録している。この事件は現在、医療倫理とヒポクラテスの誓いに対する重大な違反であると考えられている。[117]
政府は1993年までこれらの行為のほとんどを隠蔽していたが、その年にビル・クリントン大統領が政策変更を命じ、連邦政府機関が関連記録を公開した。その結果、大統領の人体放射線実験に関する諮問委員会が調査を行い、プルトニウムの人体実験に関する資料の多くが明らかになった。同委員会は1995年に物議を醸した報告書を発表し、「不正行為が行われた」と述べながらも、不正行為を行った者を非難しなかった。[113]
アプリケーション
爆発物
239 Pu は核分裂しやすく入手しやすいため、核兵器の重要な核分裂性成分です。爆弾のプルトニウムピットをタンパー(高密度材料の層)で覆うと、逃げる中性子がプルトニウムコアに反射されて臨界質量が減少します。これにより臨界質量が 16 kg から 10 kg に減少します。これは直径約 10 センチメートル (4 インチ) の球体です。[118]この臨界質量はウラン 235 の約 3 分の 1 です。[10]
ファットマンプルトニウム爆弾は、プルトニウムを爆発的に圧縮して通常よりも大幅に高い密度を得、中央の中性子源と組み合わせて反応を開始し効率を高めた。したがって、TNT火薬20キロトンに相当する爆発力を得るのに必要なプルトニウムはわずか6kgだった。 [96] [119]理論的には、非常に洗練された組み立て設計を使用すれば、わずか4kgのプルトニウム、あるいはそれ以下でも1個の原子爆弾を作ることができる。[119]
混合酸化物燃料
通常の軽水炉の使用済み核燃料にはプルトニウムが含まれているが、プルトニウム242、240、239、238の混合物である。この混合物は効率的な核兵器になるほど濃縮されていないが、MOX燃料として1回だけ使用できる。[120]偶発的な中性子捕獲により、プルトニウムが原子炉で低速の「熱」中性子で照射されるたびにプルトニウム242と240の量が増えるため、2回目のサイクル以降はプルトニウムは高速中性子炉でしか消費できない。高速中性子炉が利用できない場合（通常の場合）、余分なプルトニウムは通常廃棄され、核廃棄物の中で最も長寿命の成分の1つを形成する。このプルトニウムと他の超ウラン燃料を消費し、廃棄物の放射毒性を軽減したいという願望が、原子力技術者が高速中性子炉を作る理由としてよく挙げられる。[121]
最も一般的な化学プロセスであるPUREX（プルトニウム-ウラン分離）は、使用済み核燃料を再処理してプルトニウムとウランを抽出し、原子炉で再利用するための混合酸化物（MOX）燃料を形成するために使用します。兵器級プルトニウムを燃料混合物に追加できます。MOX燃料は軽水炉で使用され、燃料1トンあたり60kgのプルトニウムで構成されています。4年後、プルトニウムの4分の3が燃焼します（他の元素に変わります）。[40] MOX燃料は1980年代から使用されており、ヨーロッパで広く使用されています。[120] 増殖炉は、消費するよりも多くの核分裂性物質を生成するように特別に設計されています。[122]
MOX燃料は総燃焼度を向上させる。燃料棒は使用後3年で再処理され、廃棄物が除去される。その時点で廃棄物は燃料棒の総重量の3%を占める。[40]この3年間に生成されたウランまたはプルトニウム同位体はそのまま残され、燃料棒は再び生産される。[注 10]兵器級プルトニウム合金に質量あたり最大1%のガリウムが存在すると、軽水炉の長期運転に支障をきたす可能性がある。[123]
使用済み原子炉燃料から回収されたプルトニウムは、非核分裂性のプルトニウム 240 とプルトニウム 242 で過剰に汚染されているため、核拡散の危険性はほとんどありません。同位体の分離は実現不可能です。効率的な核兵器に使用するのに適した物質を生産するには、通常、非常に低い燃焼度で稼働する専用原子炉(したがって、新たに生成されたプルトニウム 239 が追加の中性子にさらされることが最小限で、プルトニウムのより重い同位体に変換される) が必要です。「兵器級」プルトニウムは少なくとも 92% のプルトニウム 239 (総プルトニウムの 92%) を含むものと定義されていますが、米国は、プルトニウム 239 が約 85% しか含まれていないと考えられるプルトニウム、いわゆる「燃料級」プルトニウムを使用して、20Kt未満の装置を爆発させることに成功しました。 [124]通常の軽水炉燃焼サイクルで生成される「原子炉級」プルトニウムには、通常、60%未満のプルトニウム239、最大30%の寄生プルトニウム240/242、および10～15%の核分裂性プルトニウム241が含まれています。 [124]再処理された民生用核廃棄物から得られたプルトニウムを使用した装置が爆発するかどうかは不明ですが、そのような装置は理論的には爆発し、放射性物質を大規模な都市部に拡散させる可能性があります。IAEAは、すべての同位体ベクターのプルトニウムを「直接使用」物質、つまり「核変換やさらなる濃縮なしに核爆発物成分の製造に使用できる核物質」として保守的に分類しています。[124]
電力と熱源
プルトニウム238の半減期は87.74年です。[125]ガンマ線/光子と中性子のレベルは低く、大量の熱エネルギーを放出します。 [126]アルファ線放出体であるため、高エネルギー放射線と低透過性を兼ね備えているため、最小限の遮蔽で済みます。 238 Puからのアルファ粒子を遮蔽するには、紙1枚を使用できます。 1キログラムの同位体は約570ワットの熱を発生します。[10] [126]
これらの特性により、人間の寿命に近い時間スケールで直接メンテナンスなしで機能する必要があるデバイスの電力生成に適しています。そのため、カッシーニ[127]、ボイジャー、ガリレオ、ニューホライズンズ[128]宇宙探査機、キュリオシティ[129]、パーセベランス（Mars 2020）火星探査車などの放射性同位体熱電発電機や放射性同位体ヒーターユニットに使用されています。
1977年に打ち上げられた2機のボイジャー宇宙船には、それぞれ500ワットのプルトニウム電源が搭載されていた。30年以上経った今でも、各電源は約300ワットを出力し、各宇宙船の限定的な運用を可能にしている。 [130]同じ技術の初期バージョンは、1969年のアポロ12号から始まり、 5つのアポロ月面実験パッケージに電力を供給した。 [40]
238 Pu は、繰り返し手術を受けるリスクを減らすために、人工心臓ペースメーカーに電力を供給するためにも効果的に使用されてきた。 [131] [132]プルトニウム 238はリチウムベースの一次電池に大部分置き換えられたが、2003 年の時点で、[アップデート]米国では 50 から 100 個のプルトニウム駆動ペースメーカーがまだ生きた患者に埋め込まれ、機能していた。[133] 2007 年末までに、プルトニウム駆動ペースメーカーの数はわずか 9 個にまで減少したと報告された。[134] 238 Pu は、スキューバ ダイビングに補助的な熱を供給する方法として研究された。[135] 238 Pu をベリリウムと混合すると、研究目的で中性子を生成するために使用される。[40]
予防
毒性
プルトニウムの有害な影響には、放射能と重金属中毒という2つの側面がある。プルトニウム化合物は放射性であり、骨髄に蓄積する。プルトニウム酸化物による汚染は、核兵器が燃焼した軍事原子力事故を含む、原子力災害や放射能事故によって生じた。 [136]これらの小規模放出の影響、および広島と長崎への原爆投下後の広範囲にわたる放射線中毒疾患と死亡に関する研究は、放射線中毒の危険性、症状、予後に関するかなりの情報を提供したが、日本人生存者の場合、直接的なプルトニウム被曝とはほとんど関係がなかった。[137]
プルトニウムの崩壊により、アルファ（α）、ベータ（β）、ガンマ（γ）の3種類の電離放射線が放出される。急性または長期の被曝はいずれも、放射線病、遺伝子損傷、がん、死亡など、深刻な健康被害を引き起こす危険を伴う。被曝量が増えるほど危険性が増す。[40] α線は短距離しか移動できず、人体の皮膚の外側の死んだ層を通過することはできない。β線は人体の皮膚を透過できるが、体全体に浸透することはできない。γ線は体全体に浸透する。[138] α線は皮膚を透過できないものの、摂取または吸入したプルトニウムは内臓を照射する。[40]吸入したプルトニウムによって生成されたα粒子は、ヨーロッパの原子力労働者のコホートで肺がんを引き起こすことがわかっている。[139]プルトニウムが蓄積する骨格と、プルトニウムが集まって濃縮される肝臓が危険にさらされている。 [39]プルトニウムは摂取しても効率的に体内に吸収されず、摂取後に吸収されるのはプルトニウム酸化物の0.04％のみである。[40]体内に吸収されたプルトニウムは非常にゆっくりと排泄され、生物学的半減期は200年である。[140]プルトニウムは細胞膜や腸の境界をゆっくりとしか通過しないため、摂取による吸収と骨構造への取り込みは非常にゆっくりと進行する。[141] [142]ドナルド・マスティックは、少量の塩化プルトニウム(III)を誤って飲み込んだが、その後30年間検出可能であったが、悪影響はなかったようである。[143]
プルトニウムは、摂取するよりも吸入する方が危険です。吸入したプルトニウムの総放射線量当量が400 mSvを超えると、肺がんのリスクが高まります。[144]米国エネルギー省は、幅約3μmのプルトニウム粒子5,000個を吸入した場合の生涯のがんリスクは、米国の背景平均の1%上回ると推定しています。[145]大量に摂取または吸入すると、急性放射線中毒を引き起こし、場合によっては死に至る可能性があります。しかし、プルトニウムを吸入または摂取して死亡した人は知られておらず、多くの人の体内に測定可能な量のプルトニウムが含まれています。[124]
プルトニウムの粉塵粒子が肺組織の局所を照射するという「ホットパーティクル」理論は、主流の研究では支持されていない。このような粒子は当初考えられていたよりも移動性が高く、粒子状であることによる毒性の増大は測定できないからである。 [141]吸入すると、プルトニウムは血流に入る可能性がある。血流に入ると、プルトニウムは体中を移動し、骨、肝臓、その他の臓器に入る。臓器に到達したプルトニウムは、通常、数十年間体内に留まり、周囲の組織を放射線にさらし続けるため、がんを引き起こす可能性がある。[146]
ラルフ・ネーダーのよく引用される言葉に、大気中に拡散したプルトニウムの粉塵1ポンドは80億人を殺すのに十分であるとある。[147]これに異議を唱えたのは、放射線毒性の一般的に受け入れられている線形閾値なしモデルに反対するバーナード・コーエンである。コーエンは、1ポンドのプルトニウムを吸入した場合、200万人を超える人を殺せないと推定しており、プルトニウムの毒性は神経ガスとほぼ同等である。[148]
プルトニウムの粉塵にさらされた人々のいくつかの集団（例えば、ネバダ州の核実験場の風下に住む人々、長崎の生存者、原子力施設の労働者、およびプルトニウム代謝を研究するために1945年から46年にプルトニウムを注入された「末期患者」）は、注意深く追跡され、分析された。コーエンは、プルトニウムの毒性の高推定値と矛盾していると判断し、プルトニウムを注入された後も老齢まで生き延びたアルバート・スティーブンスなどの例を挙げた。 [141]「1940年代にロスアラモス国立研究所の労働者約25人が相当量のプルトニウムの粉塵を吸入した。ホットパーティクル理論によれば、彼らは全員、今頃までに肺がんで死亡している可能性が99.5%あるが、彼らの中に肺がん患者は一人もいなかった。」[148] [149]
海洋毒性
プルトニウムは、廃棄物の投棄や原子力発電所からの事故による漏洩によって海洋環境に流入することが知られている。海洋環境におけるプルトニウムの最高濃度は堆積物中に存在するが、プルトニウムの複雑な生物地球化学的循環により、他のすべての区画にも存在する。[150]例えば、栄養循環を助けるさまざまな動物プランクトン種は、この元素を毎日消費する。動物プランクトンが摂取したプルトニウムを完全に排泄するため、その排泄は表層水からプルトニウムを除去する上で極めて重要なメカニズムとなる。[151]しかし、大型生物による捕食に屈した動物プランクトンは、魚類へのプルトニウムの伝達媒体となる可能性がある。
魚は食用だけでなく、世界中に分布することによってもプルトニウムに曝露される可能性がある。ある研究では、チェルノブイリ立入禁止区域（CEZ）に生息するさまざまな魚に対する超ウラン元素（プルトニウム238、プルトニウム239、プルトニウム240 ）の影響を調査した。その結果、CEZのメスのパーチの一部に生殖腺の成熟不全または遅延が見られた。[152]同様の研究で、タラ、ヒラメ、ニシンの呼吸器官と消化器官にプルトニウムが大量に蓄積していることが判明した。[150]
プルトニウムの毒性は、核廃棄物区域の魚の幼生にも同様に有害である。未発達の卵は、これらの廃棄物区域でその元素にさらされた成魚よりもリスクが高い。オークリッジ国立研究所は、プルトニウムを含む溶液で育てられたコイと小魚の胚は孵化しなかったことを示した。孵化した卵は、対照の発達した胚と比較して、著しい異常を示した。[153]プルトニウムの濃度が高いと、その元素にさらされた海洋動物に問題を引き起こすことが判明した。
臨界の可能性
プルトニウムの臨界質量はウラン235の3分の1に過ぎないため、臨界質量に近づく量のプルトニウムの蓄積を避けるよう注意する必要がある。[10]プルトニウムの臨界質量は致死量の中性子とガンマ線を放出する。[154]プルトニウムは、水中の水素による減速作用により、固体よりも溶液状態で臨界質量を形成する可能性が高くなります。[疑わしい–議論する] [16]
臨界事故は発生しており、死者も出ている。1945年8月21日、ロスアラモスで6.2kgのプルトニウム球の周囲に置かれた炭化タングステンレンガの取り扱いが不注意だったため、科学者ハリー・ダリアンが推定5.1シーベルト（510 レム）の放射線を浴び、25日後に死亡した。[155] [156] 9ヵ月後、ロスアラモスの別の科学者ルイス・スローティンが、ベリリウム反射体と、ダリアンの死因となったプルトニウムコア（「悪魔のコア」）の事故で同様の事故に遭い死亡した。 [157]
1958年12月、ロスアラモスでプルトニウムを精製する過程で、混合容器内で臨界質量が発生し、化学オペレーターのセシル・ケリーが死亡した。ソ連、日本、米国、その他多くの国で他の原子力事故が発生している。 [158]
可燃性
金属プルトニウムは、特に細かく砕かれた場合には火災の危険がある。湿潤環境では、プルトニウムは表面に水素化物を形成し、これは自然発火性があり、常温の空気中で発火する可能性がある。プルトニウムは酸化すると体積が最大70%膨張するため、容器が破損する可能性がある。[42]燃焼物の放射能も別の危険である。酸化マグネシウム砂は、プルトニウム火災の消火におそらく最も効果的な材料である。これは燃焼物を冷却してヒートシンクとして機能し、酸素も遮断する。どのような形であれプルトニウムを保管または取り扱うには特別な注意が必要であり、一般的に乾燥した不活性ガス雰囲気が必要である。[42] [注 11]
交通機関
陸と海
プルトニウムの通常の輸送は、密封されたパッケージに入ったより安定したプルトニウム酸化物を介して行われます。典型的な輸送は、1台のトラックが1つの保護された輸送コンテナを運び、合計重量が80〜200 kgのプルトニウム酸化物を含むいくつかのパッケージを運ぶことです。海上輸送は、それぞれが密封されたパッケージを収容する複数のコンテナで構成される場合があります。[160]米国原子力規制委員会は、内容物が0.74 TBq（20 キュリー）を超える放射能の場合は、粉末ではなく固体でなければならないと規定しています。[161] 2016年には、パシフィック・ニュークリア・トランスポート社のパシフィック・イーグレット[162]とパシフィック・ヘロンの2隻の船が、サウスカロライナ州サバンナリバーにある米国政府施設に331 kg（730ポンド）のプルトニウムを輸送しました。[163] [164]
空気
米国政府の航空輸送規則では、同じフライトで運ばれる他の危険物、梱包要件、航空機の最後部への収納に関する制限を条件に、プルトニウムの航空輸送が許可されている。[165]
2012年、メディアはプルトニウムがノルウェーから商業旅客機でおよそ2年ごとに輸送されており、2011年に1回輸送されていたことを明らかにした。 [166]規則では、1機あたり15グラムの核分裂性物質の輸送が許可されている。[166]国家原子力安全局の上級顧問（seniorrådgiver）によると、このようなプルトニウムの輸送には問題はないという。[166]
注記
脚注
- ^ PuO+
2イオンは溶液中で不安定であり、Pu 4+とPuOに不均化します。2+
2 ...; Pu 4+は残りのPuOを酸化します。+
2PuOへ2+
2 ...、Pu 3+に還元される。したがって、 PuOの水溶液は、+
2時間の経過とともにPu 3+とPuOの混合物になる傾向がある2+
2 ....UO+
2同じ理由で不安定である。[33] - ^ 誰かが元素に「プルトニウム」という名前をつけることを提案したのはこれが初めてではない。バリウムが発見されてから10年後、ケンブリッジ大学の教授が、その元素は（名前の由来となったギリシャ語の語源であるバリスから推測されるように）重くないので「プルトニウム」に改名することを提案した。彼は、プルトニウムは比較的新しい電気分解技術によって生成されたので、その名前は火を指すべきだと考えた。そこで彼は、ローマ神話の冥界の神であるプルートンにちなんで名づけることを提案した。[73]
- ^ ある記事では、シーボーグが講演で語った情報に言及して次のように述べている。「シンボルの明白な選択はPlだっただろうが、シーボーグは冗談で、子供が何か嫌なにおいを嗅いだときに「ピーヨー！」と叫ぶような言葉であるPuを提案した。シーボーグはその提案でかなりの非難を受けるだろうと考えたが、命名委員会は何も言わずにシンボルを受け入れた。」[75]
- ^ ジョージ・ハーバート・ジョーンズ研究所の405号室は、プルトニウムの最初の分離が行われた場所で、 1967年5月に国定歴史建造物に指定されました。
- ^ マンハッタン計画の間、プルトニウムは単に「49」と呼ばれることが多かった。4はプルトニウムの原子番号94の最後の桁であり、9は核爆弾に使用される兵器級核分裂性同位体であるプルトニウム239の最後の桁であった。[84]
- ^ アメリカ機械学会（ASME）は1976年9月にB原子炉を国定歴史機械工学ランドマークに指定しました。 [88] 2008年8月、B原子炉は米国国定歴史建造物に指定されました。[89]
- ^効率計算は、1kgのプルトニウム239（またはウラン235）が核分裂すると約 17ktのエネルギーが放出されるという事実に基づいており、20ktの収量を生み出すために実際に核分裂したプルトニウムは1.2kgであると概算されます。[97]
- ^このプルトニウムの多くは、 テラー・ウラム設計を採用した熱核兵器の一種の核分裂性核を作るために使われた。これらのいわゆる「水素爆弾」は、核分裂爆弾を使用して重水素同位体の核融合を引き起こす核兵器の一種である。その破壊力は、核分裂のみの装置がTNT換算で数千トンであるのに対し、通常、TNT換算で数百万トンに達する。[102]
- ^ 酸化ガドリニウムジルコニウム（Gd
2ズル
2お
7）はプルトニウムを最長3000万年保持できるとして研究されてきた。[102] - ^ 使用済み核燃料棒中のプルトニウムの内訳：プルトニウム239（約58％）、240（24％）、241（11％）、242（5％）、238（2％）。[102]
- ^ 1969年、コロラド州ボルダー近郊のロッキーフラッツ原子力発電所でプルトニウムによる大規模な火災が発生した。[159]
引用
- ^ abc Arblaster, John W. (2018).元素の結晶学的特性の選択された値。マテリアルズパーク、オハイオ州：ASMインターナショナル。ISBN 978-1-62708-155-9。
- ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ Magurno & Pearlstein 1981、835ページ以降。
- ^ abcd 「放射性プルトニウム」。緊急対応者向けワイヤレス情報システム（WISER）。ベセスダ（MD）：米国国立医学図書館、国立衛生研究所。2011年8月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年11月23日閲覧。(パブリックドメインテキスト)
- ^ 「硝酸処理」。アクチニド研究四半期誌（第3四半期）。ロスアラモス（NM）：ロスアラモス国立研究所。2008年。2016年9月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年2月9日閲覧。
二酸化プルトニウムは通常オリーブグリーンですが、サンプルはさまざまな色になることがあります。色は化学的純度、化学量論、粒子サイズ、および調製方法の関数であると一般に考えられていますが、特定の調製方法から得られる色は常に再現できるとは限りません。
- ^ Babak Sadigh、Per Söderlind、Wilhelm G. Wolfer (2003): δ-Pu の幾何学と電子構造: 理論的研究。Physical Review B 68、241101(R)
- ^ KT Moore、P. Söderlind、AJ Schwartz、DE Laughlin (2006): δプルトニウムの対称性と安定性：電子構造の影響。Physical Review Letters 96、206402。
- ^ “Liquid Range”. webelements.com . 2022年2月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年2月28日閲覧。
- ^ abc Sonzogni, Alejandro A. (2008). 「核種のチャート」。Upton: 国立核データセンター、ブルックヘブン国立研究所。2011年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年9月13日閲覧。
- ^ abcdefgh ハイザーマン 1992、338 ページ
- ^ Rhodes 1986, pp. 659–660レオナ・マーシャル：「その塊を手に持つと、生きたウサギのように温かく感じる」
- ^ abcd マイナー 1968、544 ページ
- ^ abcdefgh Hecker, Siegfried S. (2000). 「プルトニウムとその合金：原子から微細構造まで」(PDF)。Los Alamos Science。26 : 290–335。 2009年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2009年2月15日閲覧。
- ^ Hecker, Siegfried S.; Martz, Joseph C. (2000). 「プルトニウムとその合金の老化」(PDF) . Los Alamos Science (26). Los Alamos, New Mexico: Los Alamos National Laboratory: 242. 2021年4月28日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2009年2月15日閲覧。
- ^ abcd Baker, Richard D.; Hecker, Siegfried S.; Harbur, Delbert R. (1983). 「プルトニウム：戦時中の悪夢だが冶金学者の夢」（PDF）。ロスアラモスサイエンス。ロスアラモス国立研究所：148、150–151。2011年10月17日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。2009年2月15日閲覧。
- ^ abcde Lide 2006、pp. 4–27 より
- ^ abcd マイナー 1968、542 ページ
- ^ 「用語集 – 核分裂性物質」。米国原子力規制委員会。2014年11月20日。2015年2月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月5日閲覧。
- ^ アシモフ 1988年、905ページ
- ^ Glasstone, Samuel; Redman, Leslie M. (1972 年 6 月)。「核兵器入門」(PDF)。原子力委員会軍事応用部。p. 12。WASH-1038。2009年 8 月 27 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ ゴスリング 1999、40 ページ
- ^ 「プルトニウム：最初の50年」（PDF）。米国エネルギー省。1996年。DOE/DP-1037。2013年2月18日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
- ^ Wallner, A.; Faestermann, T.; Feige, J.; Feldstein, C.; Knie, K.; Korschinek, G.; Kutschera, W.; Ofan, A.; Paul, M.; Quinto, F.; Rugel, G.; Steier, P. (2015). 「地球の深海リザーバーにおける生きた244Puの豊富さはアクチニド元素合成の希少性を示している」Nature Communications . 6 :5956. arXiv : 1509.08054 . Bibcode :2015NatCo...6.5956W. doi :10.1038/ncomms6956. ISSN 2041-1723. PMC 4309418. PMID 25601158 .
- ^ ハイザーマン 1992、340 ページ
- ^ Kennedy, JW; Seaborg, GT; Segrè, E.; Wahl, AC (1946). 「元素94の特性」. Physical Review . 70 (7–8): 555–556. Bibcode :1946PhRv...70..555K. doi : 10.1103/PhysRev.70.555 .
- ^ グリーンウッド 1997、1259 ページより
- ^ abc クラーク1961年、124-125頁。
- ^ Seaborg, Glenn T.; McMillan, E.; Kennedy, JW; Wahl, AC (1946). 「ウラン上の重陽子からの放射性元素94」. Physical Review . 69 (7–8): 366. Bibcode :1946PhRv...69..366S. doi :10.1103/PhysRev.69.366.
- ^ バーンスタイン2007年、76-77頁。
- ^ ミオトラ、デニス（2008年4月21日）。「プルトニウム238代替生産の評価：原子力諮問委員会への説明」（PDF）。Energy.gov。2022年3月16日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2022年2月28日閲覧。
- ^ 「原子炉級プルトニウムは核分裂兵器を生産できるか？」 核燃料サイクル協議会・日本エネルギー経済研究所。2001年5月。2021年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年1月30日閲覧。
- ^ ハイザーマン 1992、339 ページ
- ^ Crooks, William J. (2002). 「核臨界安全工学トレーニングモジュール10 – 材料処理作業における臨界安全、パート1」(PDF) 。 2006年3月20日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2006年2月15日閲覧。
- ^ マトラック、ジョージ (2002)。プルトニウム入門：プルトニウム化学とその放射能の紹介。ロスアラモス国立研究所。LA-UR-02-6594。
- ^ Windorff, Cory J.; Chen, Guo P; Cross, Justin N; Evans, William J.; Furche, Filipp; Gaunt, Andrew J.; Janicke, Michael T.; Kozimor, Stosh A.; Scott, Brian L. (2017). 「プルトニウムの正式な +2 酸化状態の特定: {Pu II [C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2 ] 3 } −の合成と特性評価」。J . Am. Chem. Soc . 139 (11): 3970–3973. doi :10.1021/jacs.7b00706. PMID 28235179.
- ^ ab Zaitsevskii, Andréi; Mosyagin, Nikolai S.; Titov, Anatoly V.; Kiselev, Yuri M. (2013年7月21日). 「プルトニウムおよびアメリシウム高次酸化物分子の相対論的密度汎関数理論モデリング」. The Journal of Chemical Physics . 139 (3): 034307. Bibcode :2013JChPh.139c4307Z. doi :10.1063/1.4813284. PMID 23883027.
- ^ Kiselev, Yu. M.; Nikonov, MV; Dolzhenko, VD; Ermilov, A. Yu.; Tananaev, IG; Myasoedov, BF (2014年1月17日). 「プルトニウム(VIII)誘導体の存在と特性について」. Radiochimica Acta . 102 (3): 227–237. doi :10.1515/ract-2014-2146. S2CID 100915090.
- ^ イーグルソン 1994、840 ページ
- ^ abcde Miner 1968、545ページ
- ^ abcdefghijklmnopqrs エムズリー 2001、pp. 324–329
- ^ ab Apostolidis, Christos; Walter, Olaf; Vogt, Jochen; Liebing, Phil; Maron, Laurent; Edelmann, Frank T. (2017). 「構造的に特徴付けられた有機金属プルトニウム(IV)錯体」. Angewandte Chemie International Edition . 56 (18): 5066–5070. doi :10.1002/anie.201701858. ISSN 1521-3773. PMC 5485009. PMID 28371148 .
- ^ abc 「自然発熱と自然発火性に関する入門書 - 自然発火性金属 - プルトニウム」。ワシントン（DC）：米国エネルギー省、原子力安全・品質保証・環境局。1994年。2007年4月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Crooks, WJ; et al. (2002). 「ReillexTM HPQと硝酸の低温反応」.溶媒抽出およびイオン交換. 20 (4–5): 543–559. doi :10.1081/SEI-120014371. S2CID 95081082. 2011年6月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年1月24日閲覧。
- ^ ab Dumé, Belle (2002年11月20日). 「プルトニウムも超伝導体である」. PhysicsWeb.org. 2012年1月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年1月24日閲覧。
- ^ ムーディー、ハッチオン、グラント 2005、169 ページ
- ^ Kolman, DG & Colletti, LP (2009). 「硝酸塩水溶液および塩化物水溶液にさらされたプルトニウム金属およびプルトニウム-ガリウム合金の水性腐食挙動」ECS Transactions . 16 (52). 電気化学協会: 71. Bibcode :2009ECSTr..16Z..71K. doi :10.1149/1.3229956. ISBN 978-1-56677-751-3. S2CID 96567022. 2022年3月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年12月2日閲覧。
- ^ ハースト＆ウォード 1956
- ^ Curro, NJ (2006年春). 「PuCoGa5の非従来型超伝導」(PDF)。ロスアラモス国立研究所。2011年7月22日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2010年1月24日閲覧。
- ^ McCuaig, Franklin D. 「高温箔型燃料用 Pu-Zr 合金」米国特許 4,059,439、1977年 11 月 22 日発行
- ^ ジャ 2004、73 ページ
- ^ abc ケイ 1965、456 ページ
- ^ abcd マイナー 1968、541 ページ
- ^ 「オクロ：天然原子炉」。米国エネルギー省、民間放射性廃棄物管理局。2004年。2008年10月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年11月16日閲覧。
- ^ Curtis, David; Fabryka-Martin, June; Paul, Dixon; Cramer, Jan (1999). 「自然界の珍しい元素：プルトニウムとテクネチウム」Geochimica et Cosmochimica Acta . 63 (2): 275–285. Bibcode :1999GeCoA..63..275C. doi :10.1016/S0016-7037(98)00282-8. 2021年6月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月29日閲覧。
- ^ バーンスタイン2007年、75-77頁。
- ^ Hoffman, DC; Lawrence, FO; Mewherter, JL; Rourke, FM (1971). 「自然界におけるプルトニウム244の検出」. Nature . 234 (5325): 132–134. Bibcode :1971Natur.234..132H. doi :10.1038/234132a0. S2CID 4283169.
- ^ Peterson, Ivars (1991 年 12月 7日)。「ウランが珍しいタイプの放射能を示す」。サイエンス ニュース。140 (23)。Wiley -Blackwell : 373。doi : 10.2307/3976137。JSTOR 3976137。
- ^ Hoffman, DC; Lawrence, FO; Mewherter, JL; Rourke, FM (1971). 「自然界におけるプルトニウム244の検出」. Nature . 234 (5325): 132–134. Bibcode :1971Natur.234..132H. doi :10.1038/234132a0. S2CID 4283169. Nr. 34.
- ^ Wu, Yang; Dai, Xiongxin; Xing, Shan; Luo, Maoyi; Christl, Marcus; Synal, Hans-Arno; Hou, Shaochun (2022). 「バヤンオボバストネサイト中の原始244Puの直接探索」. Chinese Chemical Letters . 33 (7): 3522–3526. doi :10.1016/j.cclet.2022.03.036. 2024年1月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年1月29日閲覧。
- ^ Turner, Grenville; Harrison, T. Mark; Holland, Greg; Mojzsis, Stephen J.; Gilmour, Jamie (2004年1月1日). 「古代ジルコン中の絶滅した244Pu」(PDF) . Science . 306 (5693): 89–91. Bibcode :2004Sci...306...89T. doi :10.1126/science.1101014. JSTOR 3839259. PMID 15459384. S2CID 11625563. 2020年2月11日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。
- ^ Hutcheon , ID; Price, PB (1972 年 1 月1日)。「プルトニウム 244 の核分裂飛跡: 39 億 5 千万年前の月の岩石の証拠」。Science。176 ( 4037): 909–911。Bibcode : 1972Sci ... 176..909H。doi : 10.1126 /science.176.4037.909。JSTOR 1733798。PMID 17829301。S2CID 25831210 。
- ^ Kunz, Joachim; Staudacher, Thomas; Allègre, Claude J. (1998 年 1 月 1 日)。「地球のマントルでプルトニウム核分裂キセノンが発見される」。Science . 280 ( 5365): 877–880. Bibcode :1998Sci...280..877K. doi :10.1126/science.280.5365.877. JSTOR 2896480. PMID 9572726.
- ^ Wallner, A.; Faestermann, T.; Feige, J.; Feldstein, C.; Knie, K.; Korschinek, G.; Kutschera, W.; Ofan, A.; Paul, M.; Quinto, F.; Rugel, G.; Steiner, P. (2014 年 3 月 30 日)。「地球の深海リザーバーにおける生きた 244Pu の豊富さは、アクチニド元素合成の希少性を示している」。Nature Communications。6 : 5956。arXiv : 1509.08054。Bibcode : 2015NatCo ... 6.5956W。doi : 10.1038 / ncomms6956。PMC 4309418。PMID 25601158。S2CID 119286045 。
- ^ “核実験 1945 - 今日”. 包括的核実験禁止条約機構. 2022年2月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年2月7日閲覧。
- ^ Holden, Norman E. (2001). 「核データとその評価の短い歴史」。米国エネルギー省の断面積評価ワーキンググループ第51回会議。アプトン (NY): 国立核データセンター、ブルックヘブン国立研究所。2012年8月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年1月3日閲覧。
- ^ Fermi, Enrico (1938 年 12 月 12 日)。「中性子衝撃による人工放射能: ノーベル賞受賞講演」(PDF)。スウェーデン王立科学アカデミー。2011年 8 月 5 日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2009 年1 月 4 日閲覧。
- ^ Darden, Lindley (1998). 「科学的探究の性質」. カレッジパーク: メリーランド大学哲学部. 2012年8月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年1月3日閲覧。
- ^ バーンスタイン2007年、44-52頁。
- ^ Seaborg, Glenn T. 「LBNLの初期の歴史: 元素93と94」。ローレンス・バークレー国立研究所、科学のための先端コンピューティング部門。2014年11月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年9月17日閲覧。
- ^ ab Glenn T. Seaborg (1981年9月). 「プルトニウムの物語」. ローレンス・バークレー研究所、カリフォルニア大学. LBL-13492, DE82 004551. 2013年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年3月16日閲覧。
- ^ E. セグレ『心は常に動く』カリフォルニア大学出版局、1993年、162-169頁
- ^ シーボーグ＆シーボーグ 2001、71-72ページ。
- ^ ハイザーマン 1992、338ページ。
- ^ Clark, David L.; Hobart, David E. (2000). 「伝説の遺産を振り返る: Glenn T. Seaborg, 1912–1999」(PDF)。Los Alamos Science。26 : 56–61、57ページ。 2016年6月3日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2009年2月15日閲覧。
- ^ Clark, David L.; Hobart, David E. (2000). 「伝説の遺産を振り返る: Glenn T. Seaborg, 1912–1999」(PDF)。Los Alamos Science。26 : 56–61、57ページ。 2016年6月3日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2009年2月15日閲覧。
- ^ 「Frontline interview with Seaborg」。Frontline。Public Broadcasting Service。1997年。2018年6月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月7日閲覧。
- ^ウィンターバーグ、フリードヴァルト; ヘルマン、ギュンター; フォーダー 、イゴール; ウルフェンシュタイン、リンカーン; シンガー、マーク E. (1996)。「ナチスドイツが原子爆弾の開発に失敗した理由について」。Physics Today。49 ( 1 ) : 11–15, 83。Bibcode :1996PhT....49a..11W。doi :10.1063/1.2807455。
- ^ Glenn T. Seaborg (1977). 「MET Lab Section CIの歴史、1942年4月-1943年4月」。科学技術情報局技術レポート。カリフォルニア大学バークレー校（米国）。ローレンスバークレー研究所。doi : 10.2172/7110621。 2020年3月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年6月29日閲覧。
- ^ 「Room 405, George Herbert Jones Laboratory」。国立公園局。2008年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年12月14日閲覧。
- ^ abc 「元素周期表」ロスアラモス国立研究所。2019年2月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年9月15日閲覧。
- ^ マイナー 1968、540 ページ
- ^ 「プルトニウム」。Atomic Heritage Foundation。2019年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年9月15日閲覧。
- ^ 「サイト選択」。LANLの歴史。ニューメキシコ州ロスアラモス：ロスアラモス国立研究所。2011年9月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年12月23日閲覧。
- ^ Hammel, EF (2000). 「「49」の飼い慣らし – 短期間でのビッグサイエンス。Edward F. Hammelの回想、Cooper NG Ed. プルトニウム科学の課題」(PDF)。Los Alamos Science。26 ( 1): 2–9。 2017年1月20日時点のオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2009年2月15日閲覧。
- Hecker, SS ( 2000 ). 「プルトニウム：歴史的概観。プルトニウム科学の課題」ロスアラモスサイエンス。26 (1): 1–2。2017年1月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年2月15日閲覧。
- ^ サブレット、ケアリー。「原子力歴史年表 1942-1944」。ワシントン (DC): 原子力遺産財団。2009年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月22日閲覧。
- ^ ホッデソンら。 1993 年、235 ～ 239 ページ。
- ^ ab ホッデソンら。 1993 年、240 ～ 242 ページ。
- ^ ワーレン1989年、1ページ。
- ^ 「Weekly List Actions」、国立公園局、2008年8月29日。2008年10月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年8月30日閲覧。
- ^ ワレン 1989、p.iv、1
- ^ ab Lindley, Robert (2013). 「ケイト・ブラウン：核『プルトピア』はアメリカ史上最大の福祉プログラム」History News Network。2019年5月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年12月19日閲覧。
- ^ リンコン、ポール（2009年3月2日）。「BBCニュース - 科学と環境 - 米国の核廃棄物がボトルで発見」BBCニュース。2009年3月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年3月2日閲覧。
- ^ Gebel, Erika (2009). 「古いプルトニウム、新しいトリック」.分析化学. 81 (5): 1724. doi : 10.1021/ac900093b .
- ^ Schwantes, Jon M.; Matthew Douglas; Steven E. Bonde; James D. Briggs; et al. (2009). 「ボトルに入った核考古学: 廃棄物埋設地から得られたトリニティ以前の米国兵器活動の証拠」.分析化学. 81 (4): 1297–1306. doi :10.1021/ac802286a. PMID 19152306.
- ^ Sublette, Carey (2007 年 7 月 3 日)。「8.1.1 ガジェット、ファットマン、および「ジョー 1」(RDS-1) の設計」。核兵器に関するよくある質問、第 2.18 版。核兵器アーカイブ。2008 年1 月 4 日閲覧。
- ^ ab マリク、ジョン (1985 年 9 月)。「広島と長崎の爆発による放射能量」(PDF)。ロスアラモス。p. 表 VI。LA-8819。2009年 2 月 24 日時点のオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2009 年2 月 15 日閲覧。
- ^ 1 kg = 17 kt という数字については、Garwin, Richard (2002 年 10 月 4 日) を参照。「国家および非国家主体への核兵器および核物質の拡散: 原子力の将来にとってそれが意味すること」(PDF)。ミシガン大学シンポジウム。アメリカ科学者連盟。2009年 2 月 24 日時点のオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2009 年1 月 4 日閲覧。
- ^ スカラー1984年、22-29頁。
- ^ バーンスタイン2007年、70ページ。
- ^ 「Historic American Engineering Record: B Reactor (105-B Building)」。リッチランド：米国エネルギー省。2001年。110ページ。DOE/RL-2001-16。2008年12月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月24日閲覧。
- ^ Cochran, Thomas B. (1997). ロシアにおける核兵器使用可能物質の保護(PDF) 。違法核取引に関する国際フォーラム。ワシントン (DC): 天然資源防衛協議会。 2013年7月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2008年12月21日閲覧。
- ^ abc エムズリー 2001.
- ^ ストックホルム国際平和研究所 2007年、567ページ。
- ^ Poet, SE; Martell, EA (1972年10月). 「デンバー地域におけるプルトニウム239とアメリシウム241の汚染」. Health Physics . 23 (4): 537–48. doi :10.1097/00004032-197210000-00012. PMID 4634934. S2CID 26296070.
- ^ Johnson, CJ (1981年10月). 「原子力施設付近の放射性核種で汚染された地域でのがん発生率」Ambio . 10 (4): 176–182. JSTOR 4312671. PMID 7348208.Johnson, C. J (1981 年 10 月)に再掲載。 「原子力施設付近の放射性核種で汚染された地域でのがん発生率」。Colo Med . 78 (10): 385–92。PMID 7348208。
- ^ 「ロッキーフラッツ国立野生動物保護区」。米国魚類野生生物局。2020年4月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月2日閲覧。
- ^ 報道官（2002年7月23日）。「大統領がユッカマウンテン法案に署名」。ワシントン（DC）：ホワイトハウス報道官室。2008年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年2月9日閲覧。
- ^ Hebert, H. Josef (2009年3月6日). 「核廃棄物はネバダ州のユッカ山には送られない、オバマ政権関係者が語る」シカゴ・トリビューン、p. 4。2011年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年3月17日閲覧。
- ^ 「委員会について」。2011年6月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab アメリカの核の将来に関するブルーリボン委員会。「廃棄小委員会報告書、委員会全体へ」(PDF) 。 2017年1月25日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2017年2月26日閲覧。
- ^ abc Moss, William; Eckhardt, Roger (1995). 「The Human Plutonium Injection Experiments」（PDF）。Los Alamos Science。23 。 Los Alamos National Laboratory: 188, 205, 208, 214。 2009年1月14日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2006年6月6日閲覧。
- ^ ab Voelz, George L. (2000). 「プルトニウムと健康：リスクはどれほど大きいか？」ロスアラモスサイエンス（26）。ロスアラモス（NM）：ロスアラモス国立研究所：78–79。
- ^ ab Longworth, RC (1999年11月～12月). 「Injected! Book review: The Plutonium Files: America's Secret Medical Experiments in the Cold War」. The Bulletin of the Atomic Scientists . 55 (6): 58–61. doi :10.2968/055006016. 2013年1月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ウィリアム・モス、ロジャー・エックハート (1995)。「人体プルトニウム注入実験」ロスアラモスサイエンス 23: 177–233。
- ^ オープンネス、DOE。(1998 年 6 月)。人体放射線実験: ACHRE レポート。第 5 章: マンハッタン地区実験、最初の注射。ワシントン DC。米国政府印刷局文書管理局。
- ^ AEC no. UR-38、1948 四半期技術レポート
- ^ Yesley, Michael S. (1995). 「『倫理的危害』とプルトニウム注入実験」(PDF)。Los Alamos Science。23 : 280–283。2009年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2009年2月15日閲覧。
- ^ マーティン2000、532ページ。
- ^ ab 「核兵器の設計」。アメリカ科学者連盟。1998年。2008年12月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月7日閲覧。
- ^ ab 「混合酸化物（MOX）燃料」ロンドン（英国）：世界原子力協会。2006年。2013年3月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月14日閲覧。
- ^ ティル & チャン 2011、254–256 ページ。
- ^ ティル＆チャン 2011、15ページ。
- ^ Besmann, Theodore M. (2005). 「兵器材料由来の混合酸化物軽水炉（LWR）燃料におけるガリウムの熱化学的挙動」。アメリカセラミックス協会誌。81 （12）：3071–3076。doi ： 10.1111 /j.1151-2916.1998.tb02740.x。2020年3月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月29日閲覧。
- ^ abcd 「プルトニウム」。世界原子力協会。2009年3月。2010年3月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年2月28日閲覧。
- ^ 「臨界質量のための科学：プルトニウムは時間とともにどのように変化するか」。エネルギー環境研究所。2012年2月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年7月2日閲覧。
- ^ ab 「熱源から心臓源へ：ロスアラモスがプルトニウム駆動ポンプ用の材料を開発」。アクチニド研究季刊誌（1）。ロスアラモス：ロスアラモス国立研究所。2005年。2013年2月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年2月15日閲覧。
- ^ 「カッシーニ計画が太陽電池アレイを使用できない理由」(PDF) 。NASA/JPL。1996年12月6日。 2015年2月26日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。2014年3月21日閲覧。
- ^ セント・フルール、ニコラス、「冥王星に向かうニューホライズンズ宇宙船の放射性心臓部」2017年1月9日アーカイブ、Wayback Machine、ニューヨーク・タイムズ、2015年8月7日。「宇宙船の125ポンドの発電機は、汎用熱源放射性同位体熱電発電機と呼ばれています。宇宙原子力に携わるエネルギー省のエンジニア、ライアン・ベクテル氏によると、2006年に地球を離れたとき、約240ワットの電力を生み出す24ポンドのプルトニウムが蓄えられていました。冥王星フライバイ中、バッテリーは202ワットを生み出したとベクテル氏は述べました。金属が崩壊するにつれて電力は減少し続けますが、ニューホライズンズミッションのNASAプログラム科学者、カート・ニーバー氏によると、さらに20年間探査機を制御するのに十分な電力があります。」 2015年8月10日閲覧。
- ^ Mosher, Dave (2013年9月19日). 「NASAのプルトニウム問題で深宇宙探査が終焉する可能性」Wired . 2015年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年2月5日閲覧。
- ^ 「Voyager-Spacecraft Lifetime」。ジェット推進研究所。2014年6月11日。2007年10月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月5日閲覧。
- ^ Venkateswara Sarma Mallela、V. Ilankumaran、N.Srinivasa Rao (2004)。「心臓ペースメーカー用バッテリーの動向」。Indian Pacing Electrophysiol . 4 (4): 201–212. PMC 1502062. PMID 16943934 .
- ^ 「プルトニウム動力ペースメーカー（1974年）」。オークリッジ大学連合。2021年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年10月11日閲覧。
- ^ “プルトニウム動力ペースメーカー（1974年）”. オークリッジ：Orau.org. 2021年. 2021年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年10月11日閲覧。
- ^ “原子力ペースメーカー、34年経ってもまだ通電中”. 2007年12月19日. 2018年1月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年3月14日閲覧。
- ^ Bayles, John J.; Taylor, Douglas (1970). SEALAB III – ダイバーの同位体水着ヒーターシステム（レポート）. ポートヒューニーメ：海軍土木工学研究所. AD0708680. 2020年3月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「プルトニウムの毒性プロファイル」（PDF）。米国保健福祉省、毒性物質・疾病登録局（ATSDR）。2010年11月。2012年5月28日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2015年2月9日閲覧。
- ^ Little, MP (2009年6月). 「日本の原爆被爆者におけるがんおよび非がん性の影響」J Radiol Prot . 29 (2A): A43–59. Bibcode :2009JRP....29...43L. doi :10.1088/0952-4746/29/2A/S04. PMID 19454804. S2CID 29868078.
- ^ 「プルトニウム、CAS ID #: 7440-07-5」。米国疾病予防管理センター（CDC）毒性物質・疾病登録局。2015年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年2月5日閲覧。
- ^ Grellier, James; Atkinson, Will; Bérard, Philippe; Bingham, Derek; Birchall, Alan; Blanchardon, Eric; Bull, Richard; Guseva Canu, Irina; Challeton-de Vathaire, Cécile; Cockerill, Rupert; Do, Minh T; Engels, Hilde; Figuerola, Jordi; Foster, Adrian; Holmstock, Luc; Hurtgen, Christian; Laurier, Dominique; Puncher, Matthew; Riddell, Tony; Samson, Eric; Thierry-Chef, Isabelle; Tirmarche, Margot; Vrijheid, Martine; Cardis, Elisabeth (2017). 「アルファ粒子放出放射性核種への内部被ばくによる原子力作業員の肺がん死亡リスク」疫学. 28 (5): 675–684.土井：10.1097/EDE.0000000000000684。PMC 5540354。PMID 28520643。
- ^ 「放射線管理技術研修」(PDF)。米国エネルギー省。2007年6月30日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2008年12月14日閲覧。
- ^ abc Cohen, Bernard L.「プルトニウム毒性の神話」。2011年8月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Cohen, Bernard L. (1977 年 5 月). 「プルトニウムの毒性による危険」.放射線安全ジャーナル: 健康物理学. 32 (5): 359–379. doi :10.1097/00004032-197705000-00003. PMID 881333. S2CID 46325265.
- ^ ウェルサム、アイリーン（1999年）。『プルトニウムファイル：冷戦期のアメリカの秘密医療実験』ニューヨーク：ダイアル・プレス。pp. 15–19。ISBN 0-385-31402-7. OCLC 537755781.
- ^ Brown, Shannon C.; Margaret F. Schonbeck; David McClure; et al. (2004年7月). 「ロッキーフラッツ工場のプルトニウム作業員における肺がんと内部肺線量：症例対照研究」. American Journal of Epidemiology . 160 (2). Oxford Journals: 163–172. doi : 10.1093/aje/kwh192 . PMID 15234938.
- ^ 「ANL 人間の健康に関するファクトシート - プルトニウム」(PDF) 。アルゴンヌ国立研究所。2001年。 2013年2月16日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2007年6月16日閲覧。
- ^ 「放射線防護、プルトニウム：体内に入るとプルトニウムはどうなるのか？」米国環境保護庁。2011年3月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年3月15日閲覧。
- ^ 「ラルフ・ネーダーは、1ポンドのプルトニウムが80億の癌を引き起こす可能性があると言ったのか？」。2013年11月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年1月3日閲覧。
- ^ ab Bernard L. Cohen. 「原子力エネルギーオプション、第13章、プルトニウムと爆弾」。2013年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年3月28日閲覧。(コーエンの著書『The Nuclear Energy Option』（Plenum Press、1990年）ISBN 0-306-43567-5のオンライン版)。
- ^ Voelz, GL (1975). 「ヒトのデータからプルトニウムについて学んだこと」.放射線安全ジャーナル健康物理学. 29 (4): 551–561. doi :10.1097/00004032-197510000-00011. PMID 1205858. S2CID 11705537. 2017年8月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年12月29日閲覧。
- ^ ab Skwarzec, B; Struminska, D; Borylo, A (2001). 「グダニスク湾の魚におけるプルトニウムの生体内蓄積と分布」Journal of Environmental Radioactivity . 55 (2): 167–178. Bibcode :2001JEnvR..55..167S. doi :10.1016/s0265-931x(00)00190-9. PMID 11398376.
- ^ Baxter, M; Fowler, S; Povined, P (1995). 「海洋におけるプルトニウムの観察」.応用放射線同位体. 46 (11): 1213–1223. Bibcode :1995AppRI..46.1213B. doi :10.1016/0969-8043(95)00163-8.
- ^ Lerebours, A; Gudkov, D; Nagorskaya, L; Kaglyan, A; Rizewski, V; Leshchenko, A (2018). 「チェルノブイリの魚の健康と生殖状態に対する環境放射線の影響」.環境科学技術. 52 (16): 9442–9450. Bibcode :2018EnST...52.9442L. doi : 10.1021/acs.est.8b02378 . PMID 30028950.
- ^ Till, John E.; Kaye, SV; Trabalka, JR (1976). 「魚類の発達中の胚に対するウランとプルトニウムの毒性」。オークリッジ国立研究所：187。doi ：10.2172/7344946。 2022年3月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年11月20日閲覧。
- ^ マイナー 1968、546 ページ
- ^ Roark, Kevin N. (2000). 「臨界事故報告書が発行されました」。ロスアラモス (NM): ロスアラモス国立研究所。2008年10月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年11月16日閲覧。
- ^ ハナー2004、85ページ。
- ^ 「Raemer Schreiber」。スタッフ略歴。ロスアラモス：ロスアラモス国立研究所。2013年1月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年11月16日閲覧。
- ^ マクローリン、モナハン、プルヴォスト 2000年、17ページ。
- ^ オルブライト、デイビッド、オニール、ケビン (1999)。「ロッキーフラッツにおける核秘密の教訓」。ISIS問題概要。科学国際安全保障研究所 (ISIS)。2008 年 7 月 8 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年12 月 7 日閲覧。
- ^ 「放射性物質の輸送」世界原子力協会。2015年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月6日閲覧。
- ^ 「§ 71.63 プルトニウム輸送に関する特別要件」。米国原子力規制委員会。2015年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月6日閲覧。
- ^ “Pacific Egret”. 2016年4月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年3月22日閲覧。
- ^ 山口真理. 「2隻の英国船がプルトニウムを米国に輸送するため日本に到着」。2016年3月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年3月22日閲覧。
- ^ 「米国での保管用にプルトニウムを輸送するため、英国船2隻が日本に到着」 2016年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年3月22日閲覧。
- ^ 「パート175.704 プルトニウムの輸送」連邦規則集49 - 輸送。2012年4月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年8月1日閲覧。
- ^ abc Av Ida Søraunet Wangberg og Annekari Hinna。 「クラスカンペン：フライア・プルトニウム・メッド・ルテフライ」。クラスカンペン.no. 2012 年 8 月 2 日のオリジナルからアーカイブ。2012 年8 月 13 日に取得。
参考文献
- アシモフ、アイザック(1988)。「原子炉」。物理学を理解する。ニューヨーク: Barnes & Noble Publishing。ISBN 0-88029-251-2。
- バーンスタイン、ジェレミー (2007)。『プルトニウム：世界で最も危険な元素の歴史』ワシントン D.C.：ジョセフ・ヘンリー・プレス。ISBN 978-0-309-10296-4. OCLC 76481517.
- クラーク、ロナルド(1961)。『原爆の誕生: 世界を変えた兵器における英国の知られざる役割』ロンドン: フェニックスハウス。OCLC 824335 。
- イーグルソン、メアリー（1994）。簡潔な化学百科事典。ベルリン：ウォルター・デ・グリュイター。ISBN 978-3-11-011451-5。
- エムズリー、ジョン (2001)。「プルトニウム」。自然の構成単位: 元素の A-Z ガイド。オックスフォード (英国): オックスフォード大学出版局。ISBN 0-19-850340-7。
- ゴスリング、FG (1999)。マンハッタン計画：原子爆弾の製造(PDF)。オークリッジ：米国エネルギー省。ISBN 0-7881-7880-6. DOE/MA-0001-01/99. 2009年2月24日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2009年2月15日閲覧。
- Greenwood, NN; Earnshaw, A. (1997).元素の化学(第 2 版). オックスフォード (英国): Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4。
- ハイザーマン、デイビッド L. (1992)。「元素番号 94: プルトニウム」。化学元素とその化合物の探究。ニューヨーク (NY): TAB Books。pp. 337–340。ISBN 0-8306-3018-X。
- ホッデソン、リリアン、ヘンリクセン、ポール・W、ミード、ロジャー・A、ウェストフォール、キャサリン・L (1993)。『クリティカル・アセンブリー：オッペンハイマー時代、1943-1945年のロスアラモスの技術史』ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-44132-3. OCLC 26764320.
- ハナー、ジョン（2004）。ロスアラモスの発明。オクラホマ大学出版局。ISBN 978-0-8061-3891-6。
- Hurst, DG; Ward, AG (1956). Canadian Research Reactors (PDF) . オタワ: Atomic Energy of Canada Limited. OCLC 719819357. 2015年2月5日時点のオリジナルより アーカイブ(PDF) 。 2015年2月6日閲覧。
- Jha, DK (2004)。原子力エネルギー。ディスカバリー出版社。ISBN 81-7141-884-8. 2022年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月6日閲覧。
- カク・ミチオ、トレーナー・ジェニファー（1983年）。原子力発電の両側面：最も議論を呼ぶ技術に対する賛否両論。WWノートン社。ISBN 9780393301281. 2022年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月8日閲覧。
- Kay, AE (1965). プルトニウム 1965. Taylor & Francis. 2022年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月6日閲覧。
- ライド、デビッド・R.編（2006年）。化学と物理のハンドブック（第87版）。ボカラトン：CRCプレス、テイラー＆フランシスグループ。ISBN 0-8493-0487-3。
- Magurno, BA; Pearlstein, S., eds. (1981). Proceedings of the conference on nuclear data evaluation methods and procedure. BNL-NCS 51363 (PDF) . Vol. II. Upton: Brookhaven National Laboratory . 2021年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2014年8月6日閲覧。
- マーティン、ジェームズ E. (2000)。放射線防護のための物理学。ワイリー・インターサイエンス。ISBN 0-471-35373-6。
- McLaughlin, Thomas P.; Monahan, Shean P.; Pruvost, Norman L. (2000). 臨界事故のレビュー(PDF)。ロスアラモス：ロスアラモス国立研究所。LA-13638。2017年1月18日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2015年2月6日閲覧。
- Miner, William N.; Schonfeld, Fred W. (1968)。「プルトニウム」。Clifford A. Hampel (編) 著。化学元素百科事典。ニューヨーク (NY): Reinhold Book Corporation。pp. 540–546。LCCN 68029938。
- ムーディ、ケントン・ジェームズ; ハッチオン、イアン・D.; グラント、パトリック・M. (2005)。核科学分析。CRC プレス。ISBN 0-8493-1513-1. 2022年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月6日閲覧。
- ローズ、リチャード（1986年）。『原子爆弾の誕生』ニューヨーク：サイモン＆シュスター。ISBN 0-671-65719-4。
- シーボーグ、GT; シーボーグ、E. (2001)。『原子時代の冒険：ワッツからワシントンまで』。ファラー・ストラウス・アンド・ジルー。ISBN 0-374-29991-9。
- スクラー、モーティ (1984)。『核非難：核エネルギーと核兵器に反対する作家と芸術家』。現代アンソロジーシリーズ。The Spirit That Moves Us Press。
- ストックホルム国際平和研究所(2007)。SIPRI 年鑑 2007: 軍備、軍縮、国際安全保障。オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-923021-1. 2022年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月6日閲覧。
- ティル、CE、チャン、YI (2011)。『豊富なエネルギー：統合型高速炉の物語、単純な原子炉技術の複雑な歴史、非専門家のための科学的根拠に重点を置いたもの』チャールズ・E・ティルとユン・イル・チャン。ISBN 978-1-4663-8460-6。
- Wahlen, RK (1989). 100-B エリアの歴史(PDF) 。ワシントン州リッチランド: ウェスティングハウス ハンフォード カンパニー。WHC-EP-0273。2009年 3 月 27 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年2 月 15 日閲覧。
- ウェルサム、アイリーン（2000年）。『プルトニウムファイル：冷戦時代のアメリカの秘密医療実験』ニューヨーク：ランダムハウス。ISBN 0-385-31954-1。
外部リンク
- 「核問題に関するデジタルライブラリ - プルトニウム」ワシントン・アンド・リー大学。2009年2月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年2月15日閲覧。
- Sutcliffe, WG; et al. (1995). 「プルトニウムの危険性に関する展望」ローレンス・リバモア国立研究所2006年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- 「プルトニウムの物理的、核的、化学的特性」IEER 2005年。 2009年2月15日閲覧。
- 「プルトニウムの歴史」ロスアラモス国立研究所。 2023年7月8日閲覧。
- Bhadeshia, H.「プルトニウム結晶学」。
- サミュエルズ、D. (2005) 「プルトニウム時代の終焉」ディスカバーマガジン26 (11)
- Pike, J.; Sherman, R. (2000). 「プルトニウム生産」。アメリカ科学者連盟。2009年2月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年2月15日閲覧。
- 「プルトニウムの製造と加工」。
- Ong, C. (1999). 「世界のプルトニウム在庫」。Nuclear Files.org。2014年8月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年2月15日閲覧。
- 「プルトニウム科学の課題」ロスアラモス科学誌I&II(26)2000年。 2009年2月15日閲覧。
- 「プルトニウム」。王立化学協会。2015年2月6日閲覧。
- 「プルトニウム」。ビデオの周期表。ノッティンガム大学。2015年2月6日閲覧。
- アルゴンヌ国立研究所によるプルトニウム燃料製造のYouTube 動画
