@ 2015.12.27 , 21:30

为解决“钚”荒,美国近30年来首次生产钚-238

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一块形似布丁的钚

钚-238是“好奇”号火星车穿越火星表面时所用的燃料。它助力着正在飞向冥王星的“新地平线”号。在发射了38年之后,钚-238仍然在给“旅行者”号源源不断地提供动力飞向宇宙更深处。它是一种需求很高但是产量却极其有限的的燃料。

去年有新闻曝光说现存的钚-238仅足够为NASA的太空任务制造3枚电池了。NASA正在努力消弭这种灾难性的短缺。现在看来,情况终于有了一丝转机。在这周,美国能源部宣布他们跟NASA一起成功生产出了钚-238,这距离上次在美国本土制造出这种物质已经足足过去27年了。

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忆往昔峥嵘岁月稠。在2013年,这个项目所需的资金被批准,生产钚-238的漫长过程终于开启的第一步。现在,经过两年的不懈努力,这个项目已经收获了50g(1.8盎司)珍贵的钚-238。这也是在1988年萨凡纳河工厂关停之后首次在在美国国内生产出这种元素。这个量并不多,以2020火星车为例,它一共需要8.8磅的钚作为燃料。但毕竟迎来了一个开端。

虽然其放射性也非常强的,但钚-238跟在其他使用在核武器和核电站的钚同位素不同。随着钚-238衰退成铀-234,会释放出巨大的热量,这些热量能够转化成电力储存在NASA的核电池里,又叫做放射性同位素热电发生器(RTG)。这些热量还有一个功能,就是保证科学仪器拥有足够的温度,从而可以在寒冷的太空中工作(没错,呆萌就是把钚电池挖出来放在火星车里取暖的)

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钚-238最开始是制造核弹过程中的副产品,随着各国最终停止制造核武器,钚的供应也就中断了,开始时美国,接着是俄罗斯。现在美国只剩有77磅的钚,其中只有大约一半的的质量足以满足太空任务的要求。能源部和NASA希望明年能制造出12盎司的钚-238,并最终能形成每年3.3磅的产量。

本文译自 popsci,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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