Gewinnung und Darstellung Plutonium entsteht unvermeidlich in den mit
238U–reichen Isotopengemischen betriebenen Kernkraftwerken. Dabei wird das eingesetzte
238U durch
[Links nur für registrierte Nutzer] eines
[Links nur für registrierte Nutzer] zu
239Pu umgewandelt.
Die angegebenen Zeiten sind
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Ein weiteres Neutron führt in den meisten Fällen zur
[Links nur für registrierte Nutzer], zum Teil entsteht jedoch das Isotop
240Pu. Da dieses Isotop nur schlecht spaltbar ist, führt weiterer
[Links nur für registrierte Nutzer] zur Entstehung von
241Pu, das wiederum gut spaltbar ist. Allerdings werden nicht alle Atome gespalten, so dass bei einigen davon der Brutprozess zu
242Pu und noch schwereren Isotopen fortgesetzt werden kann. Weil jedoch das spaltbare
243Pu eine sehr kurze
[Links nur für registrierte Nutzer] hat, ist ein weiterer Neutroneneinfang, der meistens zur Spaltung oder – in selteneren Fällen – zur Erzeugung von Plutonium
244Pu führt, unwahrscheinlich. Der Plutonium-Brutprozess ist daher praktisch beim
243Pu zu Ende und führt über den Betazerfall von
243Pu zum
[Links nur für registrierte Nutzer]-Isotop
243Am.
Da jede Stufe dieser aufeinander aufbauenden Kernreaktionen eine gewisse Zeit braucht, ändern sich im Laufe der Zeit die relativen Mengen der Isotope im Reaktorkern. Die Raten, mit der die Kernreaktionen ablaufen, hängen von der Geschwindigkeitsverteilung der Neutronen ab. Weil ein großer Teil der leicht spaltbaren Isotope jedoch gespalten wird und sich nicht in andere Isotope umwandelt, nimmt die mögliche Ausbeute (Effizienz) des Brutprozesses mit der Erzeugung jedes weiteren leicht spaltbaren Isotops ab.