El plutonio-242 ( 242 Pu o Pu-242 ) es uno de los isótopos del plutonio , el segundo más longevo, con un período de semidesintegración de 375.000 años. La vida media del 242 Pu es aproximadamente 15 veces mayor que la del 239 Pu; por lo tanto, es una decimoquinta parte de la radiactividad y no es una de las que más contribuyen a la radiactividad de los desechos nucleares . 242 Las emisiones de rayos gamma del Pu también son más débiles que las de los otros isótopos. [6]
No es fisionable (pero sí por neutrones rápidos ) y su sección transversal de captura de neutrones también es baja.
El plutonio-242 se produce mediante capturas sucesivas de neutrones en 239 Pu , 240 Pu y 241 Pu . Los isótopos de masa impar 239 Pu y 241 Pu tienen aproximadamente una probabilidad de 3/4 de sufrir fisión al capturar un neutrón térmico y aproximadamente una probabilidad de 1/4 de retener el neutrón y convertirse en el siguiente isótopo. La proporción de 242 Pu es baja con un quemado bajo, 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 fisible (ya sea curio -245 o plutonio-241) y luego un neutrón más para sufrir la fisión . Incluso entonces, existe la posibilidad de que cualquiera de esos dos isótopos fisibles 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 volver a convertirse en 242 Pu, por lo que el número medio de neutrones absorbidos hasta la fisión es incluso superior a 4. Por lo tanto, el 242 Pu es especialmente inadecuado para el reciclaje en un reactor térmico y sería mejor utilizarlo en un reactor rápido donde pueda fisionarse directamente. Sin embargo, la baja sección transversal del 242 Pu significa que se transmutará relativamente poco 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] .