Плутоний-241 ( 241 Pu или Pu-241 ) — изотоп плутония, образующийся при захвате плутонием-240 нейтрона . Как и некоторые другие изотопы плутония (особенно 239 Pu), 241 Pu делится , с сечением поглощения нейтронов примерно на одну треть больше, чем у 239 Pu, и аналогичной вероятностью деления при поглощении нейтронов, около 73%. В случае отсутствия деления при захвате нейтронов образуется плутоний-242 . В общем, изотопы с нечетным числом нейтронов с большей вероятностью поглощают нейтрон и с большей вероятностью подвергаются делению при поглощении нейтронов, чем изотопы с четным числом нейтронов.
Период полураспада 241 Pu составляет 14,3 года, что соответствует распаду около 5% ядер 241 Pu за годичный период. Чем дольше отработанное ядерное топливо ожидает переработки , тем больше 241 Pu распадается на америций-241 , который неделится (хотя и делится быстрыми нейтронами ) и является альфа- излучателем с периодом полураспада 432 года; 241 Am вносит основной вклад в радиоактивность ядерных отходов в масштабе сотен или тысяч лет.
Америций имеет более низкую валентность и меньшую электроотрицательность , чем плутоний, нептуний или уран , поэтому в большинстве случаев ядерной переработки Am имеет тенденцию фракционироваться не с U, Np или Pu, а с щелочными продуктами деления : лантанидами , стронцием , цезием , барием , иттрием , и поэтому не перерабатывается в ядерное топливо , если не будут предприняты специальные усилия.
В тепловом реакторе 241 Am захватывает нейтрон, превращаясь в америций - 242, который быстро превращается в кюрий -242 (или в 17,3% случаев в 242 Pu) посредством бета-распада . И 242 Cm, и 242 Pu с гораздо меньшей вероятностью поглотят нейтрон и еще менее склонны к делению; однако 242 Cm недолговечен (период полураспада 160 дней) и почти всегда подвергается альфа-распаду до 238 Pu , а не захватывает другой нейтрон. Короче говоря, 241 Am должен поглотить два нейтрона , прежде чем снова стать делящимся изотопом.