Rumbrændstof: Plutonium-238 Oprettet Efter 30 Års Ventetid

{h1}

Forskere har produceret 50 gram af et pulver af plutonium-238, en milepæl, der sætter landet på vej mod drivkraften til nasas dyb rumforskning.

Forskere har produceret et pulver af plutonium-238 for første gang i næsten 30 år i USA, en milepæl, som de siger, sætter landet på vej mod drivkraften til NASAs dyb rumforskning og andre missioner.

Plutonium-238 (Pu-238) er et radioaktivt element, og som det nedbrydes eller brydes ned i uran-234 frigiver det varme. Denne varme kan så bruges som en strømkilde; for eksempel omkring 30 rummissioner, herunder Voyager-rumfartøjet, som udforskede solsystemets ydre planeter i 1970'erne, har påberåbt oxydformen af ​​plutoniumisotopen. (En isotop er atom af et element med et andet antal neutroner.)

Under den kolde krig pumpede Savannah River Plant i South Carolina ud Pu-238. "Disse reaktorer blev lukket ned i 1988, og USA har ikke haft evnen til at lave nyt materiale siden da", siger Bob Wham, som leder projektet for Nuclear Security and Isotope Technology Division ved Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory (ORNL). [8 sjældne elementer, som du aldrig har hørt om]

Efter at USA's produktion af isotopen var stoppet, leverede Rusland Pu-238 til rumbesøg. Men Rusland har også stoppet med at producere materialet. For to år siden begyndte NASA at finansiere en ny indsats for at producere plutonium-238, hvilket giver omkring 15 millioner dollars om året til DOE's kontor for nuklear energi.

Plutonium-238 er en ideel strømkilde til rummissioner af flere årsager, herunder elementets såkaldte halveringstid på omkring 88 år. Halveringstiden er den tid det tager for halvdelen af ​​atomer af et element at forfalde. Det betyder, at isotopens varmeudgang ikke reduceres til halvdelen i 88 år. Plutonium-239, som har en halveringstid på 24.110 år, er den isotop, der oftest dannes af uran i atomreaktorer, ifølge World Nuclear Association.

Desuden er det stabilt ved høje temperaturer, der kan generere betydelig varme i små mængder og udsender relativt lave strålingsniveauer, der let afskæres, så missionskritiske instrumenter og udstyr påvirkes ikke, "sagde Wham.

I den nye præstation skabte Wham og hans kolleger 50 gram (1,8 ounces) af Pu-238 - omkring en ottendedel af en kop (30 milliliter) - eller nok til at karakterisere stoffet, sagde han.

Fordi forskerne brugte eksisterende infrastruktur på Institut for Energi, havde de brug for at tilpasse plutonium-fremstillingsprocessen. "For eksempel er de nuværende DOE-operative forskningsreaktorer mindre end dem, der anvendes på Savannah River," sagde Wham. "Derfor skal vi ændre teknologien til at arbejde inden for de eksisterende driftsreaktorer."

Derefter vil forskerne teste renheden af ​​prøven og arbejde på at opskalere fremstillingsprocessen.

"Når vi automatiserer og opjusterer processen, vil landet have en lang række muligheder for at producere radioisotop-systemer, som dem, der bruges af NASA til udforskning af dyb rum", siger Wham.

Den næste NASA-mission med en plan om at bruge sådan radioisotopkraft er Mars 2020-roveren, der blev sat til lancering i juli 2020, siger forskerne. Roveren vil blive designet til at lede efter tegn på liv på den røde planet, samle sten og jordprøver til test på jorden og undersøge teknologi til menneskelig udforskning.

Følg os @wordssidekick, Facebook& Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com