Bilim adamları Amerika Birleşik Devletlerinde 30 yıldır ilk kez toz halinde uzay yakıtı olan Plutonyum 238 üretti. Bu gelişme ülkenin ve NASA’nın derin uzay keşifleri ve diğer görevleri için güç sağlama açısından önemli bir kilometre taşı oldu.
Plutonyum 238 radyoaktif bir elementtir ve bozunarak ya da Uranyum-234’e ayrışarak ısı açığa çıkarır. Bu ısı ise bir güç kaynağı olarak kullanılabilir. Örneğin 1970’lerde güneş sisteminin dışındaki gezegenleri keşfeden Voyager uzay aracı da dahil bazı 30 uzay görevi için Plutonyum izotobunun oksit formuna güvenildi.
Soğuk savaş boyunca, güney Carolina’daki Savannah River tesisinde Pu-238 dışa pompalanıyordu. Bu da ekoloji açısından büyük bir tehlike arz ediyordu. Bu nedenle reaktörler 1988’de kapatıldı ve “U.S.’nin o zamana kadar yeni bir yakıt oluşturmak için yeterli kabiliyeti yoktu” diye belirtti Bob Wham. Bu kişi Enerji Departmanının Oak Ridge Uluslararası Laboratuvarında bu projeyi Nükleer güvenlik ve İzotop Teknoloji Birimi için yürüten bir bilim adamıdır.
U.S.’nin izotopun üretimini durdurmasından sonra Rusya uzay görevleri için gerekli olan Pu-238’i U.S.’a sağladı. Ancak Rusya da bu materyalin üretimini durdurdu. 2 yıl önce NASA Nükleer Enerji DOE ofisine yılda 15 milyon dolar vererek Pu-238 üretimi için yeni girişimleri fonlamaya başladı.
Pu-238 birçok nedenle uzay görevleri için ideal bir güç kaynağıdır buna yaklaşık 88 yıllık bir yarılanma ömrüne sahip olması da dahildir. Yarı ömür bir elementin atomlarının yarısının bozunması için geçen süredir. Bunun anlamı ise izotopun ısı çıkışının yarısı 88 yıl boyunca üretilemeyecek olmasıdır. Yarı ömrü 24,110 yıl olan Pu-239 Dünya Nükleer Kurumuna göre nükleer reaktörlerde uranyumdan oluşturulan en yaygın izotoptur.
Ek olarak Pu-238 yüksek sıcaklıklarda sabittir küçük miktarlarda önemli oranda ısı üretilebilir ve nispeten düşük radyasyon yayar bundan da korunması kolaydır. Böylece kritik görev malzemeleri ve ekipmanlar etkilenmez.
Bu başarıda, Wham ve ekibi 50 gram Pu-238 üretti bu da yaklaşık bir fincanın sekizde birine denk geliyordu ve maddeyi karakterize etmeye yetiyordu. Çünkü bilim adamları Enerji Departmanında mevcut altyapıyı kullanıyordu. Onların plütonyum yapılma prosesleri için birtakım uyarlamaya ihtiyaçları vardı. Örneğin şimdiki DOE araştırma reaktörleri Savannah River’da kullanılanlardan daha küçük diye belirtti Wham. “Bu nedenle mevcut işletme reaktörlerinin kapsamında çalışma teknolojilerini değiştirmemiz gerekir” dedi Wham.
“Gelecekte bilim adamları numunelerin saflıklarını test edebilecek ve imalat proseslerinin çoğaltılması için çalışacaklar. Bir kez prosesleri çoğaltıp otomatikleştirirsek ulusumuz NASA’nın derin uzay keşifleriyle kullandığı gibi uzun vadede radyoizotop üretme kabiliyetine sahip olacak.” diye belirtti Wham.
Araştırmacılara göre Gelecek NASA görev planıyla bu tür bir radyoizotop güç sistemi temmuz 2020’de başlaması için ayarlanan uzun mesafe hedefi olan Mars 2020 için kullanılacak. Uzun mesafe hedefi kızıl gezegende yaşamın işaretlerine bakmak için tasarlanmış olacak, Dünyada test için kaya ve toprak örnekleri toplanacak ve insan keşifleri için teknoloji araştırması yapılacak.
Yazı aşağıda belirttiğim kaynaktan çevrilmiştir.