Pembuatan Bahan Bakar Untuk Menjelajah Ruang Angkasa

Sejak tahun diluncurkannya NASA Voyager 1 yaitu pada tahun 1977, pesawat ruang angkasa ini telah melakukan perjalanan lebih jauh daripada teknologi yang lain. Benda ini juga satu-satunya objek buatan manusia telah mampu memasuki ruang antar bintang. Baru-baru ini, badan New Horizons telah melakukan misi terbang melewati Pluto pada tanggal 14 Juli, untuk memberikan kita gambar planet kerdil ini dari dekat.
Agar misi ini dapat berjalan lama, kita harus berterima kasih pada isotop plutonium-238. Misi NASA ini mengandalkan panas yang dihasilkan oleh plutonium-238, menggunakan panas yang menghasilkan listrik ini memungkinkan probe dan rovers untuk menerima instruksi dan mengirimkan data kepada kita.

Terdapat juga misi lain selain itu, yaitu Oak Ridge National Laboratory (ORNL) dimana misi ini bertujuan untuk memproduksi wadah iridium yang terbungkus plutonium.

Sayangnya, Amerika Serikat telah kehabisan plutonium-238. Produksi Amerika berakhir 27 tahun yang lalu, ketika Savannah River Site K Reaktor ditutup pada tahun 1988. Baru-baru ini AS membeli isotop dari negara lain, tetapi pasokan ini juga tengah berpotensi habis. ORNL secara khusus membangun Pusat Pengembangan Rekayasa Radiokimia untuk kepentingan mendapatkan plutonium-238 bagi NASA untuk menjalankan misi ilmiah masa depan.

Tenaga nuklir, seperti pemanasan oleh peluruhan radioaktif, dapat memberikan panas yang terpercaya selama beberapa dekade.

Generator digunakan untuk misi ruang angkasa ini bergantung pada prinsip yang dikenal sebagai efek Seebeck, dimana perbedaan suhu antara konduktor dapat digunakan untuk menghasilkan tegangan demi menghasilkan energi listrik.

Panas dari peluruhan harus datang dari isotop yang tepat. Di antara lebih dari 3.000 inti atom yang telah diidentifikasi, plutonium-238, dengan 94 proton dan neutron 144 adalah atom unik yang memenuhi syarat untuk mendapatkan daya bagi misi ruang angkasa. Ia memiliki kepadatan daya yang tinggi dan radiasi dipancarkan hampir seluruhnya dalam bentuk partikel alpha. Selain itu ia memiliki waktu paruh 87,7 tahun, yang memungkinkan untuk memproduksi listrik dalam jangka panjang.

Dewan Riset Nasional membuat penjelasan dalam laporan 2011: "Komite ini khawatir akan terbatasnya ketersediaan plutonium-238 untuk eksplorasi planet Tanpa restart produksi dalam negeri untuk plutonium-238, akan mustahil untuk Amerika Serikat atau negara lain untuk melakukan misi planet setelah dekade ini. "

Menyikapi hal ini NASA bekerja sama dengan DOE untuk mendapatkan produksi lagi.

"Tujuan kami adalah mendapatkan kemampuan untuk membuat 1,5 kilogram plutonium oksida per tahun," jelas ORNL Bob Wham yang bertindak sebagai manajer integrasi proyek plutonium itu. "Kami melakukan itu dalam hubungannya dengan laboratorium nasional lainnya. Idaho National Lab telah menyanggupi untuk memberikan bahan baku neptunium-237 bagi kita untuk memenuhi beberapa target di perusahaan Uji Reaktor Lanjutan. Bahan baru yang diproduksi oleh Proyek akan dikirim ke Los Alamos National Laboratory, di mana plutonium-238 sudah disimpan dan diproses untuk digunakan pada pesawat ruang angkasa. "

Menurut Wham, 1,5 dengan ukuran soda kaleng 16 ons Ini bukan jumlah selangit, NASA Curiosity rover pergi ke Mars dengan 4,8 kilogram, atau apa yang akan menjadi produksi lebih dari tiga tahun. Pusat Pengembangan Teknik Radiokimia ORNL atau REDC adalah kunci untuk proyek ini. REDC telah dibangun selama 50 tahun bersamaan dengan reaktor HFIR. REDC teratur menghasilkan bahan iradiasi bukan hanya program untuk produksi plutonium-238.

Proses pembuatan plutonium-238 dimulai dengan neptunium-237, sebuah isotop dengan jumlah neutron yang sama dan proton akan ditambahkan satu. Neptunium-237 diproduksi di Savannah River dan saat ini sudah disimpan di Idaho National Laboratory. Menurut Wham, INL memiliki banyak neptunium-237 yang dapat digunakan di masa mendatang, dengan waktu paruhnya yang lebih dari 2 juta tahun, Ini dapat digunakan dalam  waktu yang lama.

Neptunium datang ke ORNL sebagai bubuk oksida. Untuk mengubah neptunium-237 ke plutonium-238, Anda harus membombardirnya dengan neutron.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel