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Einleitung

Plutonium, Symbol Pu, radioaktives metallisches Element mit der Ordnungszahl 94. Plutonium gehört zu den Transuranen in der Actinoidenreihe des Periodensystems.

Isotope des Plutoniums wurden erstmals von dem amerikanischen Chemiker Glenn T. Seaborg im Jahr 1941 hergestellt und untersucht. Später fand man auch Spuren dieses Elements in Uranerzen. Doch Plutonium wird hauptsächlich künstlich in Leichtwasserreaktoren erzeugt: Ein 1-Gigawatt-Leichtwasserreaktor erzeugt pro Jahr rund 250 Kilogramm des Transurans. Plutonium wird heutzutage als Abfallprodukt angesehen und ist nicht nur wegen seiner Radioaktivität und Toxizität eher unerwünscht. Experten befürchten eine Weiterverbreitung der Kernwaffentechnik, denn mit hochreinem Plutonium lassen sich Atombomben herstellen.

Plutonium lässt sich nur mühsam mit Hilfe von Mineralsäuren und organischen Phosphaten aus radioaktivem Abfall herauslösen. Eine etwas elegantere Methode entwickelten russische Forscher 2003. Sie behandelten radioaktiven Abfall in einer speziellen Reaktionskammer mit überkritischem Kohlendioxid. Als „überkritisch” wird der Zustand eines Stoffes bezeichnet, bei dem sich flüssig und gasförmig praktisch nicht mehr unterscheiden lassen. Dieser Zustand kann im Fall von Kohlendioxid durch entsprechend hohe Drücke erreicht werden. So verändert, besitzt Kohlendioxid außerordentliche Lösungseigenschaften. Die Forscher setzten dem Gemisch eine weitere chemische Substanz zu, die nur mit dem Plutonium einen Komplex bildet, der sich in Kohlendioxid löst. So herausextrahiert, konnten die russischen Chemiker das Plutonium zurückgewinnen. Auf ähnliche Weise lässt sich auch Uran recyceln.