Πλουτώνιο-238 ξανά στις ΗΠΑ για τις πυρηνικές μπαταρίες της NASA

Πλουτώνιο για πρώτη φορά μετά από 27 χρόνια αναμένεται να παραδώσει το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.

Παραλήπτης του ραδιοϊσοτόπου 238 θα είναι η NASA για να τροφοδοτήσει ενεργειακά μη επανδρωμένες αποστολές μεγάλων αποστάσεων στο διάστημα.

Οι αποστολές της NASA που απομακρύνονται από τον Ήλιο σε σημείο τέτοιο που οι ηλιακοί συλλέκτες να μην λαμβάνουν ηλιακή ακτινοβολία, μοναδική αξιόπιστη πηγή ενέργειας είναι οι λεγόμενες «θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων» ή RTG.

Συνολικά 27 διαστημικές αποστολές της NASA έχουν βασιστεί σε RTG.

Το Πλουτώνιο-238 είναι το καύσιμο που κινεί το ρόβερ Curiosity της NASA στον πλανήτη Άρη, που «ταξίδεψε» το New Horizons στον Πλούτωνα και που ακόμα τροφοδοτεί τις μη επανδρωμένες αποστολές Voyager στα απώτατα όρια του ηλιακού μας συστήματος 38 ολόκληρα χρόνια μετά την εκτόξευσή τους. Πρόκειται για ένα πολύτιμο καύσιμο με τεράστια ζήτηση, αλλά πολύ χαμηλή προσφορά.

Πέρυσι, δημοσιεύτηκε ότι τα αποθέματα πλουτωνίου-238 επαρκούσαν για την κατασκευήτριών μόλις μπαταριών για αποστολές της NASA. Τις ανησυχίες ήρθε να καθησυχάσει το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) ανακοινώνοντας ότι κατάφερε να παραγάγει πλουτώνιο-238, για πρώτη φορά σε αμερικανικό έδαφος εδώ και 27 χρόνια, από το 1988.

—Πώς λειτουργούν οι πυρηνικές μπαταρίες

Το Πλουτώνιο-238 είναι διαφορετικό από το πλουτώνιο που χρησιμοποιείται στα πυρηνικά όπλα και τους ατομικούς αντιδραστήρες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά είναι εξαιρετικά ραδιενεργό.

Όταν το πλουτώνιο-238 διασπάται σε Ουράνιο-234 απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες θερμότητας που μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια εντός των πυρηνικών μπαταριών της NASA. Η θερμότητα επιτρέπει επίσης τη διατήρηση των επιστημονικών οργάνων σε λειτουργία μέσα στο διαστημικό ψύχος.

Απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες ενέργειας, περίπου ένα Βατ ανά γραμμάριο, και δεν εκπέμπει ακτινοβολία που μπορεί να διαπεράσει ευαίσθητα υλικά σε μεγάλο βάθος, όπως συμβαίνει με άλλα ισότοπα του πλουτωνίου.

—Παραγωγή και αποθέματα

Το πλουτώνιο δεν υπάρχει στη Γη σε φυσική μορφή, και μπορεί να παραχθεί μόνο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι ΗΠΑ σταμάτησαν την παραγωγή πλουτωνίου-238 το 1988, και μέχρι πρόσφατα αγόραζαν από τη Ρωσία το πλουτώνιο-238 που χρειαζόταν η NASA και η πολεμική αεροπορία.

Με αίτημα της NASA, η παραγωγή ξανάρχισε πριν από δύο χρόνια στο Εθνικό Εργαστήριο του Όουκ Ριτζ, το οποίο υπάγεται στο αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας. Όπως αναφέρει τώρα το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια, η παραγωγή έχει φτάσει μέχρι στιγμής τα 50 γραμμάρια διοξειδίου του πλουτωνίου-238.

«Αυτό το σημαντικό επίτευγμα σηματοδοτεί μια νέα Αναγέννηση στην εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος» δήλωσε ο Τζον Γκράνσφελντ, υποδιευθυντής της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών της NASA.

Τα 50 γραμμάρια, πάντως, σίγουρα δεν επαρκούν, αν σκεφτεί κανείς ότι η θερμοηλεκτρική γεννήτρια του ρομπότ Curiosity στον Άρη περιέχει 4,8 κιλά και δίνει μόλις 110 watt ηλεκτρικής ισχύος. Το υπουργείο Ενέργειας σκοπεύει πάντως να αυξήσει την παραγωγή στο 1,5 κιλό το χρόνο.

Στη διάθεση του υπουργείου παραμένουν σήμερα 35 κιλά πλουτωνίου-238, όμως μόνο το μισό είναι αρκετά «φρέσκο» για να μπορεί να αξιοποιηθεί πρακτικά, αφού το συγκεκριμένο ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής μόλις 87,7 ετών.

Η χρήση ραδιενεργών υλικών σε διαστημικές αποστολές είχε παλαιότερα προκαλέσει αντιδράσεις στις ΗΠΑ, όμως το πλουτώνιο-238 έχει άψογο ιστορικό ασφάλειας.

Η NASA διαβεβαιώνει μάλιστα ότι, ακόμα και σε περίπτωση ατυχήματος κατά την εκτόξευση, η πιθανότητα διαρροής του ραδιενεργού υλικού στην ατμόσφαιρα θα ήταν μόνο μία στις δέκα.
 

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Ενημερωθείτε πρώτοι για τα τελευταία νέα, αποκλειστικά ρεπορταζ και ειδήσεις απο όλο τον κόσμο