Oblíbené plutonium-238 se ukázalo jako úžasně efektivní palivo pro desítky misí NASA do hloubi Sluneční soustavy. Právě tohle radioaktivní palivo pohání populární rover Curiosity na Marsu a uplatnilo se ve veleúspěšných misích, jako byla sonda Cassini nebo sondy Voyager.
Potíž je v tom, že výroba tohoto radioaktivního izotopu není úplně jednoduchá. Přesněji řečeno až doposud nebyla. Vědci laboratoří ministerstva energetiky Oak Ridge National Laboratory (ORNL) nalezli způsob, jak automatizovat produkci hliníkových pelet s oxidem neptunia. Tyto pelety pak mohou být následně relativně snadno ozářeny a chemicky zpracovány na plutonium-238. Tím se výroba tohoto užitečného radioizotopu významně zjednodušuje.
Bob Wham z ORNL v nedávném prohlášení uvádí, že automatizace nahrazuje více méně ruční úkony týmu, který v ORNL vyrábí plutonium-238. Podle Whama zavedení automatizace zvýší produkci těchto pelet z 80 na 275 za týden.
Plutonium-238 je pozoruhodný izotop plutonia. Díky svému přirozenému radioaktivnímu rozpadu plutonium-238 rovnoměrně uvolňuje teplo. Přitom zůstává relativně stabilní, bezpečné a vyzařuje relativně nízké dávky záření beta a gama. Jeho poločas rozpadu je 87,7 roku, čímž je zaručeno, že plutoniu-238 produkuje prakticky stejné množství energie po celá desetiletí. Sondy Voyager 1 a 2 odletěly do vesmíru v sedmdesátých letech. Jsou už velmi daleko od Slunce. Mají ale na palubě plutonium-238, takže jim přístroje stále fungují, a nějakou dobu ještě fungovat budou.
Plutonium-238 neslouží k výrobě jaderných zbraní, ani se nepoužívá v jaderných elektrárnách. Vzniká ale jako byprodukt při výrobě plutonia-239, které je vhodné pro jaderné hlavice. Když se blížil konec studené války, tak se zásoby plutonia-238 ve světě povážlivě ztenčily. Spojené státy v posledních letech zahájily opětovnou výrobu tohoto izotopu, doposud ale zůstávala nedostatečná pro potřeby NASA.
ORNL nedávno zveřejnilo informaci, podle které agentuře NASA zbývalo asi tak 35 kilogramů této převzácné hmoty. To stačí tak na dvě až tři vesmírné mise, když NASA nebude příliš plýtvat. Wham a jeho kolegové v ORNL věří, že nová technologie výroby plutonia-238 podstatně zvětší zásobu cenného izotopu včas, aby nedošlo k zablokování vesmírných výprav. Automatizace výroby izotopu podle Whama pomůže zvednout roční produkci plutonia-238 z 50 na 400 gramů. V roce 2025 by přitom NASA chtěla dosáhnout produkce tohoto izotopu asi 1,5 kilogramu ročně.
Video: ORNL automates key process in plutonium-238 production
Literatura
ORNL 8. 1. 2019, IFL Science 11. 1. 2019.