Byliśmy dosłownie o krok od załamania się programu kosmicznego

News/Technologie 23.12.2015
Byliśmy dosłownie o krok od załamania się programu kosmicznego

Pluton-238 to podstawowe źródło energii dla wszystkich naszych pojazdów badawczych podróżujących w odmęty kosmosu, a więc w miejsca, gdzie energia słoneczna nie może być już wykorzystywana. Sęk w tym, że ów izotop właśnie nam się kończy.

Pluton-238 jest używany jako źródło energii w radioizotopowych generatorach termoelektrycznych i urządzeniach grzewczych .Jeden gram plutonu-238 generuje moc około 0,5 wata. Pluton-238 jest też pierwszym wytworzonym izotopem plutonu. Jak przeczytałem na Wikipedii, został otrzymany przez Glenna Seaborga w 1941 roku poprzez bombardowanie uranu-238 atomami deuteru. Produktem pierwotnym reakcji jest neptun-238, który rozpada się do plutonu-238. Pluton-238 rozpada się do uranu-234 wchodząc do uranowo-radowego szeregu promieniotwórczego kończącego się na ołowiu-206. Ze względu na długi czas połowicznego rozpadu uranu-234, praktycznie zachodzi tylko rozpad plutonu.

Izotop jest wytwarzany przez napromieniowanie neutronami termicznymi neptunu-237 lub ameryku-241. Po zakończeniu reakcji napromieniowany materiał jest przetwarzany chemicznie w celu wyizolowania plutonu. Produkcja plutonu-238 związana była z rozwojem broni jądrowej w czasie zimnej wojny. Po jej zakończeniu jego produkcja została wstrzymana i korzysta się ze zgromadzonych zapasów. Od 1993 roku cały pluton-238 użyty przez Stany Zjednoczone w sondach kosmicznych (16,5 kg) został zakupiony w Rosji, jednak także tamtejsze zapasy wyczerpują się. W roku 2009 Departament Energii Stanów Zjednoczonych złożył wniosek o finansowanie ponownego uruchomienia produkcji pluton-238 w USA. I dopiero teraz zaczyna być widoczne światełko w tunelu. Na świecie pozostało raptem 35 kilogramów tego izotopu. A ostatnie laboratorium, jakie go produkowało, zostało zamknięte trzy dekady temu

Departament energii ma dobre wieści

Niestety, dopiero po ponad połowie dekady. Na szczęście ta zwłoka może okazać się nieistotna, albowiem jak donosi laboratorium w Oak Ridge, udało się uzyskać 50 gramów plutonu-238 i zapowiada, że wkrótce uda mu się stworzyć go jeszcze więcej. Oak Ridge udało się zdobyć neptun-237 od Narodowego Laboratorium w Idaho, zmieszać go z glinem i skompresować oba materiały, wpierając proces technologiczny strumieniowym reaktorem izotopowym, tworząc tym samym neptun-238, który następnie ulega rozpadowi do plutonu-238.

Laboratorium pracuje teraz nad automatyzacją procesu technologicznego i zwiększeniem jego skali, by ten kosztował mniejsze pieniądze amerykańskiego podatnika. Co oczywiste, uzyskany pluton-238 traktowany jest jak każdy surowiec i jego ewentualna dostępność dla innych agencji kosmicznych może być ograniczona lub nie występować wcale. Docelowo, Departament Energii zakłada produkcję 350 gramów plutonu-238 rocznie przez pierwsze kilka lat, a następnie co roku 0,7 kilograma. Ma to łącznie kosztować 15 milionów dolarów rocznie.

Czas? Do lipca 2020 roku

Na wtedy bowiem NASA planuje kolejną misję, która będzie wykorzystywać pluton-238. Jest to misja Mars 2020, a izotop zasilać będzie nowego, marsjańskiego łazika.

Advertisement

Musisz przeczytać:

Dołącz do dyskusji

Advertisement
Advertisement