plutonij (po imenu grčkog boga podzemnoga svijeta Plutona), simbol Pu (lat. plutonium), radioaktivan transuranijski kemijski element iz skupine aktinoida (atomski broj 94), srebrnobijeli teški metal (gustoća 19,7 g/cm³, talište 640 °C). U tragovima je prisutan u uranijevim rudama, gdje nastaje neutronskim zračenjem prirodnog uranija, a pripravlja se u nuklearnom reaktoru. Poznato je 15 plutonijevih radioizotopa (maseni brojevi 232 do 246). Prvi je pripravljen izotop 238Pu (G. T. Seaborg i suradnici, 1940), a najstabilniji je izotop 244Pu (vrijeme poluraspada 8,2 · 107 god.). Od svih je plutonijevih izotopa najvažniji izotop 239Pu, koji se u nuklearnom reaktoru pripravlja od uranijeva izotopa 238U nuklearnom reakcijom uhvata neutrona. Taj je izotop fisibilan (→ fisija), tj. njegova se jezgra može uhvatom neutrona, jednako kao i jezgra uranijeva izotopa 235U, raspasti uz oslobađanje golemih količina energije. S pomoću oslobođenih neutrona reakcija se može lančano nastaviti ako je prisutna dovoljno velika (kritična) masa. To je osnova primjene plutonija u proizvodnji nuklearnog oružja. Plutonij se rabi i kao nuklearno gorivo, kao sirovina za pripravu drugih transuranijskih elemenata i kao izvor energije u umjetnim satelitima i svemirskim postajama. – Plutonijev izotop 241Pu polazni je član neptunijeva raspadnoga niza. Poznato je više plutonijevih spojeva, u kojima se najčešće pojavljuje u obliku kationa (PuO2)2+. Zbog svoje radioaktivnosti plutonij je jedna od najopasnijih i najotrovnijih tvari; nakuplja se u kostima i jetri, odakle jakim alfa-zračenjem oštećuje cijeli organizam, pa već mikrogramske količine djeluju smrtonosno.
