Ytterst små mängder Pu förekommer faktiskt i naturen. 239Pu bildas genom spontan fission enligt nedan, samt 244Pu är en rest från solsystemets materias tillkomst i supernovor.
Plutonium, som är en silvervit metall, är genom sin alfastrålning mycket farlig att hantera. Damm som inandas ger stor risk för lungcancer.
Isotopen 239Pu framställs genom transmutation då neutroner som bildas vid fission av 235U absorberas av 238U. De bildade 239U-kärnorna övergår via två betasönderfall först till 239Np och sedan till 239Pu. Isotopen har en halveringstid av 24 110 år. Kärnvapen innehåller vanligen minst c:a 6 kg av denna isotop.
Isotopen 240Pu framställs genom transmutation då neutroner som bildas vid fission av 235U absorberas av 239Pu. Då isotopen producerar cirka 40 000 gånger mer neutroner på grund av spontan fission än 239Pu så räknas isotopen som en förorening i vapenplutonium och halten 240Pu får inte överstiga 7 % i vapenplutonium för att det skall vara användbart.
Isotopen 244Pu är den mest långlivade med en halveringstid av 80 miljoner år. Denna förekommer i mycket liten mängd naturligt i jordskorpan.
Isotopen 238Pu är kortlivad med en halveringstid av 88 år. Genom den extremt intensiva alfastrålningen blir ett stycke av denna isotop upphettat till vitglödning, vilket utnyttjas i radiotermoelektriska generatorer.
Plutonium i lösning har olika färger beroende på oxidationstal (vänster) och ligander (höger).
Isotopsammansättning för olika kvaliteter av plutonium[1]
