推导出此反应式石英砂

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钚-238和钚-239是普遍的人造同位素。 [23]  钚-239是使用铀（U）和中
子（n），并以镎（Np-239）作为中间体，产生β衰变（β）。透过反应1合成。 [24] 
铀-235裂变中的中子被铀-238原子核俘获、形成铀-239；β衰变将一个中子转变成质子，形成镎-239（半衰期为2.36日），另一次β衰变则形成钚-239。 [25]  合金管计划的学者曾在1940年推导出此反应式。钚-238是以氘核（D，重氢的原子核）撞击铀-238。透过反应2合成。 [26] 
在此反应过程中，一个氘核撞击铀-238，生成两个中子和镎-238；镎-238再发射负β粒子、产生自发衰变，形成钚-238。
钚同位素会发生放射性衰变，释放出衰变热。不同的同位素，单位质量所释出的热量也有所差异。衰变热的单位通常以“瓦特/公斤”或“毫瓦特/公克”计。所有同位素在衰变时都会释放出微弱的伽马射线。