钚-238是驱动“好奇号”火星车穿越火星地貌的燃料。它曾驱动“新视野”号探测器飞往冥王星及更远的地方,并且在发射38年后,仍在为“旅行者”号探测器提供动力,使其深入太空深处。这种燃料需求量大,供应却十分短缺。
去年,有报道称,钚-238仅够制造另外三块用于NASA任务的电池,这可能是一个灾难性的短缺,NASA一直在努力解决这个问题。现在,似乎有了希望。本周,能源部(DOE)宣布,他们与NASA合作,成功生产了钚-238,这是27年来首次在美国本土制造这种物质。
这一天来之不易。2013年,该项目的资金获得保障,生产的齿轮开始缓缓转动。如今,两年后,该过程已产出50克(1.8盎司)宝贵的钚-238,这是自1988年萨凡纳河核工厂关闭以来,在美国生产的第一批。这个数量并不大——例如,“火星2020”号探测器需要大约8.8磅的这种物质才能运行——但这只是一个开始。
钚-238与核武器和发电站使用的钚不同,但它仍然具有高度放射性。当钚-238衰变成铀-234时,它会释放出巨大的热量,足以被转化为电能,用于NASA的核电池,称为放射性同位素热电机(RTGs)。热量还有一个额外的好处,那就是能保持科学仪器足够温暖,以便在寒冷的太空环境中正常工作。
钚-238最初是核弹制造过程的副产品,但随着核武器制造的停止,供应逐渐枯竭,首先在美国,然后是俄罗斯。目前美国仅剩下约77磅,其中只有大约一半的质量仍然足够高,可以用于太空任务。能源部和NASA希望明年能够生产12盎司钚-238,并最终将产量提高到每年3.3磅。
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