El plutonio-242 ( 242 Pu o Pu-242 ) es uno de los isótopos del plutonio , el segundo de mayor duración, con una vida media de 375.000 años. La vida media del 242 Pu es aproximadamente 15 veces la del 239 Pu, por lo que es un quinceavo más radiactivo y no es uno de los mayores contribuyentes a la radiactividad de los residuos nucleares . Las emisiones de rayos gamma del 242 Pu también son más débiles que las de los otros isótopos. [6]
No es fisionable (pero es fisionable por neutrones rápidos ) y su sección eficaz de captura de neutrones también es baja.
El plutonio-242 se produce por captura sucesiva de neutrones en 239 Pu , 240 Pu y 241 Pu . Los isótopos de masa impar 239 Pu y 241 Pu tienen aproximadamente 3/4 de probabilidad de sufrir fisión al capturar un neutrón térmico y aproximadamente 1/4 de probabilidad de retener el neutrón y convertirse en el siguiente isótopo. La proporción de 242 Pu es baja a baja temperatura de combustión , pero aumenta de forma no lineal.
El plutonio-242 tiene una sección transversal particularmente baja para la captura de neutrones térmicos ; y se necesitan tres absorciones de neutrones para convertirse en otro isótopo fisionable ( curio -245 o plutonio-241) y luego un neutrón más para experimentar la fisión . Incluso entonces, existe la posibilidad de que cualquiera de esos dos isótopos fisionables absorba el cuarto neutrón en lugar de fisionarse, convirtiéndose en curio-246 (en camino a actínidos aún más pesados como el californio , que es un emisor de neutrones por fisión espontánea y difícil de manejar) o convirtiéndose nuevamente en 242 Pu, por lo que el número medio de neutrones absorbidos hasta la fisión es incluso mayor que 4. Por lo tanto, el 242 Pu es particularmente inadecuado para reciclarlo en un reactor térmico y se usaría mejor en un reactor rápido donde puede fisionarse directamente. Sin embargo, la baja sección transversal del 242 Pu significa que relativamente poco de él se transmutará durante un ciclo en un reactor térmico.
El plutonio-242 se desintegra principalmente en uranio-238 mediante desintegración alfa , antes de continuar a lo largo de la serie del uranio . El plutonio-242 se desintegra mediante fisión espontánea en aproximadamente el 5,5 × 10 −4 % de los casos. [7]