LOGAM PLUTONIUM DAN PENGOLAHANNYA 5

Massa kritis
Reka ulang percobaan yang dilakukan oleh Harry Daghlian dengan bola plutonium yang dikelilingi oleh wolfram karbida yang dapat memantulkan neutron

Selain permasalahan pada toksisitas plutonium, akumulasi sejumlah plutonium yang mencapai massa kritis juga harus dihindari, terutama karena massa kritis plutonium hanyalah sepertiga daripada massa kritis uranium-235.[4] Plutonium yang mencapai massa kritis akan memancarkan sejumlah neutron dan sinar gama dalam kadar yang mematikan.[62] Plutonium dalam larutan lebih berkemungkinan membentuk massa kritis daripada plutonium dalam bentuk padatan.[10]

Dalam sejarahnya, telah terjadi beberapa kecelakaan yang melibatkan pembentukan massa kritis ini. Penanganan yang tidak hati-hati pada bata wolfram karbida yang diletakkan di sekitar 6,2 kg bola plutonium menyebabkan radiasi dengan dosis fatal pada tanggal 21 Agustus 1945 di Los Alamos, yang mana ilmuwan Harry K. Daghlian, Jr. menerima dosis yang diperkirakan setara dengan 5,1 Sievert dan meninggal 28 hari sesudahnya.[63] Sembilan bulan kemudian, ilmuwan Los Alamos lainnya, Louis Slotin, juga meninggal dalam kecelakaan yang melibatkan reflektor berilium dan inti plutonium yang sama, yang sebelumnya telah menyebabkan kematian Daghlian (bola plutonium ini kemudian diberi nama panggilan "demon core").[64] Insiden ini kemudian diangkat ke dalam film tahun 1989 Fat Man and Little Boy.

Pada bulan Desember 1958, selama proses pemurnian plutonium di Los Alamos, massa kritis terbentuk di dalam tabung pencampuran, menyebabkan kematian operator derek.[65] Selain itu, kecelakaan nuklir lainnya juga pernah terjadi di Uni Soviet, Jepang, dan negara-negara lainnya.[65]

[sunting] Kemudahbakaran

Logam plutonium juga merupakan bahan yang mudah terbakar. Ia akan bereaksi dengan oksigen dan air, yang akan menyebabkan akumulasi plutonium hidrida. Plutonium hidrida merupakan bahan piroforik dan akan menyala ketika terkena udara bebas pada suhu kamar. Plutonium akan mengembang melebihi 70% volume awal ketika ia teroksidasi, sehingga dapat merusak wadah penampung. Pasir magnesium oksida merupakan bahan yang paling efektif dalam memadamkan api plutonium. Ia mendinginkan bahan yang terbakar, dan bekerja sebagai sungap panas (heat sink) serta memblok oksigen. Untuk menghindari terjadinya kebakaran, penanganan yang khusus perlu diterapkan. Umumnya diperlukan penanganan dalam atomosfer inert.[66]

[sunting] Lihat pula

* Depleted uranium
* Teknik nuklir
* Putaran bahan bakar nuklir
* Fisika nuklir
* Reaktor nuklir
* Senjata nuklir

[sunting] Catatan

1. ^ Ion PuO2+ tidak stabil dalam larutan dan akan berdisproporsionasi menjadi Pu4+ dan PuO22+; Pu4+ kemudian akan mengoksidasi PuO2+ sisanya menjadi PuO22+, dan ia sendiri akan tereduksi menjadi Pu3+. Oleh karena itu, larutan plutonium cenderung berubah menjadi campuran Pu3+ dan PuO22+.

Crooks, William J. (2002). Nuclear Criticality Safety Engineering Training Module 10 – Criticality Safety in Material Processing Operations, Part 1. (PDF) Diakses pada 2006-02-15

2. ^ Edwin McMillan bukanlah yang pertama kali mengajukan bahwa sebuah unsur dinamakan sebagai "plutonium." Satu dekade setelah barium ditemukan, seorang Profesor Universitas Cambridge mengajukan bahwa unsur barium tersebut diganti namanya menjadi "plutonium". Ia beralasan bahwa unsur barium yang tidak termasuk unsur berat, memiliki akar kata dari Bahasa Yunani barys yang berarti "berat", dan oleh karena barium dihasilkan dari teknik elektrolisis, ia haruslah memiliki nama yang mewakili unsur api. Ia kemudian mengajukan bahwa unsur Barium tersebut diganti namanya menjadi "plutonium" (dari nama dewa Romawi Pluto). (Heiserman 1992)
3. ^ Pada sebuah artikel di mana Seaborg memberikan informasi:"The obvious choice for the symbol would have been Pl, but facetiously, Seaborg suggested Pu, like the words a child would exclaim, 'Pee-yoo!' when smelling something bad. Seaborg thought that he would receive a great deal of flak over that suggestion, but the naming committee accepted the symbol without a word."

Clark, David L., Hobart, David E. (2000). "Reflections on the Legacy of a Legend: Glenn T. Seaborg, 1912–1999" (PDF). Los Alamos Science 26: 56–61, on 57 Diakses pada 15 Februari 2009.

4. ^ Kamar 405 Laboratorium George Herbert Jones yang merupakan tempat isolasi unsur plutonium yang pertama ini ditentukan sebagai National Historic Landmark oleh pemerintah AS pada Mei 1967.
5. ^ Semasa Proyek Manhattan, plutonium sering dirujuk sebagai "49": nomor 4 adalah digit terakhir 94 (bilangan atom plutonium), dan 9 adalah digit terakhir dari Pu-249 (isotop yang digunakan dalam bom nuklir).

Hammel, E.F. (2000). "The taming of "49" – Big Science in little time. Recollections of Edward F. Hammel, pp. 2-9. In: Cooper N.G. Ed. (2000). Challenges in Plutonium Science". Los Alamos Science 26 (1): 2–9 Diakses pada 15 Februari 2009.
Hecker, S.S. (2000). "Plutonium: an historical overview. In: Challenges in Plutonium Science". Los Alamos Science 26 (1): 1–2 Diakses pada 15 Februari 2009.

6. ^ The American Society of Mechanical Engineers (ASME) established B Reactor as a National Historic Mechanical Engineering Landmark in September 1976.

Wahlen, R.K. (1989). History of 100-B Area (PDF), Richland, Washington: Westinghouse Hanford Company. WHC-EP-0273. Diakses pada 15 Februari 2009.

7. ^ Perhitungan efisiensi ini didasarkan pada fakta bahwa fisi 1 kg Pu-239 (ataupun U-235) menghasilkan pelepasan energi yang setara dengan 17 kiloton TNT,

Proliferation of Nuclear Weapons and Materials to State and Non-State Actors: What It Means for the Future of Nuclear Power. University of Michigan Symposium. Federation of American Scientists. Diakses pada 2009-01-04

8. ^ Kebanyakan plutonium ini digunakan untuk membuat inti senjata termonuklir Teller-Ulam. Senjata yang disebut sebagai 'bom hidrogen' ini merupakan varian senjata nuklir yang menggunakan bom fisi untuk memicu fusi nuklir hidrogen berat. Kerusakan yang disebabkan oleh senjata ini umumnya setara dengan jutaan ton TNT, bandingkan dengan senjata nuklir yang hanya menggunakan fisi nuklir dan menghasilkan kerusakan setara dengan ribuan ton TNT.(Emsley 2001)
9. ^ Gadolinium zirkonium oksida (Gd2Zr2O7) juga telah dikaji karena ia dapat menampung plutonium selama 30 juta tahun.(Emsley 2001)
10. ^ Komposisi plutonium pada batangan bahan bakar nuklir bekas: Pu-239 (~58%), Pu-240 (24%), Pu-241 (11%), Pu-242 (5%), dan Pu-238 (2%).