Plutonium-241
प्लूटोनियम-241 (241पीयू या पु-241) प्लूटोनियम का एक समस्थानिक है जो प्लूटोनियम-240 के न्यूट्रॉन को पकड़ने पर बनता है। कुछ अन्य प्लूटोनियम समस्थानिकों (विशेष रूप से 239Pu) की तरह, 241Pu विखंडनीय है, जिसमें न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस सेक्शन 239Pu की तुलना में लगभग एक तिहाई अधिक है, और न्यूट्रॉन अवशोषण पर विखंडन की समान संभावना लगभग 73 प्रतिशत है। गैर-विखंडन मामले में, न्यूट्रॉन ग्रहण प्लूटोनियम-242 का उत्पादन करता है। सामान्य तौर पर, न्यूट्रॉन की विषम संख्या वाले समस्थानिकों में न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की अधिक संभावना होती है, और न्यूट्रॉन अवशोषण पर विखंडन से गुजरने की अधिक संभावना होती है, न्यूट्रॉन की सम संख्या वाले समस्थानिकों की तुलना में। अमेरिकियम 241पीयू में क्षय का आधा जीवन 14.3 वर्ष है, जो एक वर्ष की अवधि में 241पीयू नाभिक के लगभग 5 प्रतिशत के क्षय के अनुरूप है। परमाणु ईंधन जितना अधिक समय तक खर्च किया जाता है, पुनःसंसाधन से पहले प्रतीक्षा करता है, उतना ही अधिक 241Pu अमेरिकियम-241 में क्षय होता है, जो गैर-विखंडनीय (हालांकि तेज न्यूट्रॉन द्वारा विखंडनीय) है और 432 वर्षों के अर्ध-जीवन के साथ एक अल्फा उत्सर्जक है; 241Am सैकड़ों या हजारों वर्षों के पैमाने पर परमाणु कचरे की रेडियोधर्मिता में एक प्रमुख योगदानकर्ता है। अमेरिकियम में प्लूटोनियम, नेप्च्यूनियम या यूरेनियम की तुलना में कम संयोजकता और कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है, इसलिए अधिकांश परमाणु पुनर्संसाधन में, एम यू, एन. पी. या पी. यू. के साथ नहीं, बल्कि क्षारीय विखंडन उत्पादोंः लैंथेनाइड्स, स्ट्रोंटियम, सीज़ियम, बेरियम, यट्रियम के साथ विभाजित होता है, और इसलिए जब तक विशेष प्रयास नहीं किए जाते हैं, तब तक परमाणु ईंधन में पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है। एक तापीय रिएक्टर में, 241Am एक न्यूट्रॉन को अमेरिकियम-242 बनने के लिए पकड़ता है, जो बीटा क्षय के माध्यम से जल्दी से क्यूरियम-242 (या, उस समय का 17.3%, 242Pu) बन जाता है। 242Cm और 242Pu दोनों में न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की संभावना बहुत कम होती है, और विखंडन की संभावना भी कम होती है; हालाँकि, 242Cm अल्पकालिक (अर्ध-जीवन 160 दिन) होता है और लगभग हमेशा दूसरे न्यूट्रॉन को पकड़ने के बजाय 238Pu तक अल्फा क्षय से गुजरता है। संक्षेप में, 241Am को फिर से एक विखंडनीय समस्थानिक बनने से पहले दो न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की आवश्यकता होती है। संदर्भ प्लूटोनियम विखंडनीय पदार्थों के आइसोटोप ऐक्टिनाइड्स