Het chemisch element plutonium (Pu), met een atoommassa van 239,05 u, bezit geen stabiele isotopen en wordt dus geclassificeerd als radioactief element.
Van plutonium zijn 21 radioactieve isotopen bekend. 244Pu is met een halveringstijd van ruim 80 miljoen jaar de meest stabiele. De belangrijkste isotopen van plutonium zijn: 238Pu met een halfwaardetijd van 88 jaar 239Pu, een splijtbaar isotoop met een halfwaardetijd van 24.000 jaar 240Pu met een halfwaardetijd van 6500 jaar 241Pu, een splijtbaar isotoop met een halfwaardetijd van 14 jaar 242Pu, met een halveringstijd van ruim 373.000 jaar Alle overige isotopen halveren in minder dan 7000 jaar.
De splijtbare isotopen worden gebruikt als brandstof in een kernreactor. 240Pu kan neutronen absorberen en is daarna splijtbaar. Bij het verval van 238Pu komt vervalwarmte vrij. Hiermee kan via thermo-elektrische generatoren elektrische energie worden geleverd. Onder andere het ruimteschip Voyager en de Cassini-Huygens maakten gebruik van deze energiebron.Plutonium, niet de gevaarlijkste stof op Aarde, nucleartechnology.nl
Overzicht Nuclide Z (p) N (n) Isotopische massa (u) Halveringstijd Radioactief verval VP Kernspin Isotopische verhouding(molfractie) Natuurlijk voorkomen(molfractie) Excitatie-energie228Pu 94 134228,03874(3)1,1(+20-5) s α (99,9%) 224U0+ β+ (0,1%) 228Np 229Pu 94 135 229,04015(6) 120(50) s α 225U 3/2+230Pu 94 136230,039650(16)1,70(17) min α 226U0+ β+ (sporen) 230Np231Pu 94 137231,041101(28)8,6(5) min β+ 231Np3/2+ α (sporen) 227U232Pu 94 138232,041187(19)33,7(5) min EV (89%) 232Np0+ α (11%) 228U233Pu 94 139233,04300(5)20,9(4) min β+ (99,88%) 233Np5/2+ α (0,12%) 229U234Pu 94 140234,043317(7)8,8(1) uur EV (94%) 234Np0+ α (6%) 230U235Pu 94 141235,045286(22)25,3(5) min β+ (99,99%) 235Np(5/2+) α (0,0027%) 231U236Pu 94 142236,0460580(24)2,858(8) jaar α 232U0+ SS (1,37 × 10−7%) (divers) CV (2 × 10−12%) 208Pb28Mg β+β+ (sporen) 236U237Pu 94 143237,0484097(24)45,2(1) dagen EV 237Np7/2− α (0,0042%) 233U 237m1Pu 145,544(10) keV 180(20) ms IT 237Pu 1/2+ 237m2Pu 2900(250) keV 1,1(1) µs238Pu 94 144238,0495599(20)87,7(1) jaar α 234U0+ SS (1,9 × 10−7%) (diverse) CV (1,4 × 10−14%) 206Hg32Si CV (6 × 10−15%) 180Yb30Mg28Mg239Pu 94 145239,0521634(20)2,411(3) × 104 jaar α 235mU1/2+ SS (3,1 × 10−10%) (divers) 239m1Pu 391,584(3) keV 193(4) ns 7/2− 239m2Pu 3100(200) keV 7,5(10) µs (5/2+)240Pu 94 146240,0538135(20)6,561(7) × 103 jaar α 236U0+ SS (5,7 × 10−6%) (divers) CV (1,3 × 10−13%) 206Hg34Si241Pu 94 147241,0568515(20)14,290(6) jaar β− (99,99%) 241Am5/2+ α (,00245%) 237U SS (2,4 × 10−14%) (divers) 241m1Pu 161,6(1) keV 0,88(5) µs 1/2+ 241m2Pu 2200(200) keV 21(3) µs242Pu 94 148242,0587426(20)3,75(2) × 105 jaar α 238U0+ SS (5,5 × 10−4%) (divers) 243Pu 94 149 243,062003(3) 4,956(3) uur β− 243Am 7/2+ 243mPu 383,6(4) keV 330(30) ns (1/2+)244Pu 94 150244,064204(5)8,00(9) × 107 jaar α (99,88%) 240U0+sporen SS (0,123%) (divers) β−β− (7,3 × 10−9%) 244Cm 245Pu 94 151 245,067747(15) 10,5(1) uur β− 245Am (9/2−) 246Pu 94 152 246,070205(16) 10,84(2) d β− 246mAm 0+ 247Pu 94 153 247,07407(32) 2,27(23) d β− 247Am 1/2+
Overzicht van isotopen per element