नासा प्लूटोनियम 238 से बाहर निकलता है

ओक रिज नेशनल लैबोरेटरी में हाई फ्लक्स आइसोटोप रिएक्टर, नासा के लिए प्लूटोनियम -238 की छोटी मात्रा में उत्पादन करता है, नेप्टुनियम -237 को समृद्ध करता है।

सुस्त परमाणु ईंधन उत्पादन ने नासा की थर्मामीटर जनरेटरों का उपयोग करके अंतरिक्ष यान लॉन्च करने की योजना को धमकी दी है। यदि समस्या हल नहीं होती है, तो आपको अपने आप को सौर ऊर्जा तक सीमित करना होगा।

आदर्श ईंधन प्लूटोनियम -238 (Pu-238) है। चार किलोग्राम ईंधन दशकों तक जहाज को ऊर्जा प्रदान करने के लिए पर्याप्त है। नासा ने अपने इतिहास में 140 किलोग्राम प्लूटोनियम खर्च किया है, जिसमें अपोलो कार्यक्रम के तहत प्रयोग, गैलीलियो मिशन पर बृहस्पति पर और पायनियर और वायेजर उपकरणों को भेजने पर प्रयोग शामिल हैं। अभी, प्लूटोनियम क्यूरियोसिटी रोवर, शनि पर कैसिनी परिक्रमा स्टेशन और कूपर की बेल्ट के लिए उड़ान भरने वाले न्यू होराइजन्स अंतरिक्ष यान को गर्मी और बिजली प्रदान कर रहा है।

प्लूटोनियम रोबोट जांच के लिए बहुत उपयोगी होगा जो सौर मंडल में उपग्रह बर्फ की गहराई में उतर सकता है, जहां पानी के भूमिगत महासागर हैं। ऐसे विमानों के लिए जो अन्य ग्रहों के वायुमंडल में उड़ान भरेंगे और नए क्षेत्रों का पता लगाएंगे। टाइटन की सतह पर तरल मीथेन और ईथेन की झीलों और नदियों पर यात्रा करने के लिए जहाजों के लिए। कई अन्य मिशनों के लिए। लेकिन प्लूटोनियम समाप्त हो रहा है, और इस बात पर संदेह है कि अगर मजबूत इरादों वाला राजनीतिक निर्णय नहीं किया गया तो परमाणु ईंधन को छोड़ना होगा।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्लूटोनियम -238 आइसोटोप उत्पादन 1988 में बंद कर दिया गया था। अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने रूस से 10 किलो आइसोटोप खरीदने के लिए 1992 में पांच साल के अनुबंध पर हस्ताक्षर किए और आपूर्ति में 40 किलोग्राम से अधिक वृद्धि नहीं होने की संभावना व्यक्त की। अनुबंध के हिस्से के रूप में, कई अनुबंध संपन्न हुए, समझौते को आगे बढ़ाया गया। 2009 में, रूसी परमाणु उद्योग के पुनर्गठन के कारण प्रसव बाधित हुए थे, और नासा अब एक कठिन स्थिति में है, वैज्ञानिक अमेरिकी लिखते हैं ।

ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में Pu-238 संवर्धन स्थापित करने के लिए ऊर्जा विभाग द्वारा प्रयास एक स्वीकार्य परिणाम नहीं देते हैं: नेप्टुनियम -237 आइसोटोप का उत्पादन बहुत छोटा है।

वर्तमान में, NASA का भंडार केवल Pu-238 का 35 किलोग्राम है, और 35 किलोग्राम में से 18 का रेडियोधर्मी क्षय NASA के मौजूदा थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर में उपयोग किए जाने के लिए बहुत कमजोर है। विशेषज्ञों के अनुसार, 17 किलोग्राम ईंधन केवल चार जनरेटर के लिए पर्याप्त होगा, जिनमें से एक मंगल 2020 मिशन के हिस्से के रूप में रोवर के लिए पहले से ही आरक्षित है।

2013 में, पच्चीस साल के अंतराल के बाद, अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में प्लूटोनियम -238 का उत्पादन फिर से शुरू किया, लेकिन परियोजना को तकनीकी कठिनाइयों का सामना करना पड़ा और पहले से ही कार्यक्रम के पीछे था, इसलिए यह प्रति वर्ष 1.5 किलोग्राम प्लूटोनियम की नियोजित क्षमता तक पहुंचने की संभावना नहीं थी। 2021 साल। इसके बजाय, इंजीनियर 2019 तक प्रति वर्ष 0.5 किलोग्राम उत्पादन करने की बात कर रहे हैं।

कांग्रेस में समस्या को बार-बार उठाया गया था, वर्तमान स्थिति के बारे में नासा से जानकारी प्राप्त करने की कोशिश की गई, प्लूटोनियम की मात्रा और इसे प्राप्त करने के लिए संभावित तरीकों के बारे में, लेकिन राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसी चुप है। नासा के सामग्री समर्थन की योजना बनाने के लिए कुशल अंतरिक्ष अन्वेषण अधिनियम पारित करने का भी प्रयास किया गया था, लेकिन वह संसदीय समितियों में भी फंस गया था।

दूसरे शब्दों में, अब नासा के पास एक योजना और स्पष्ट समझ नहीं है कि आगे क्या करना है, वैज्ञानिक अमेरिकी लिखते हैं। स्वतंत्र विशेषज्ञ नासा की स्थिति की आलोचना करते हैं, जिसका दावा है कि अतिरिक्त प्लूटोनियम भंडार की आवश्यकता नहीं है। जैसे, और वर्तमान स्टॉक नियोजित मिशनों के लिए पर्याप्त है। लेकिन यह एक दुष्चक्र का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। पर्याप्त वर्तमान स्टॉक है क्योंकि कुछ मिशनों की योजना बनाई गई है। कुछ मिशनों की योजना बनाई गई है क्योंकि प्लूटोनियम की कमी है। यदि अधिक ईंधन होता, तो शायद यह पाया जाता कि इसका उपयोग कहां करना है।

उदाहरण के लिए, कई दशकों से, वैज्ञानिक यूरोप, बृहस्पति के उपग्रह को एक जांच भेजने का सपना देख रहे हैं, जहां जीवन सैद्धांतिक रूप से बर्फ के नीचे मौजूद हो सकता है। लेकिन बहुत अधिक प्लूटोनियम की आवश्यकता के कारण इन योजनाओं में लगातार देरी हो रही है। तो, नवीनतम बृहस्पति यूरोपा ऑर्बिटर परियोजना को 17.6 किलो पु-238 की आवश्यकता थी, अर्थात नासा की तुलना में अधिक था।

समस्या यह है कि 2013 में कांग्रेस और व्हाइट हाउस ने नासा को स्थानांतरित कर प्लूटोनियम के लिए उत्पादन लाइन को फिर से शुरू करने और अनुसंधान प्रयोगशालाओं के काम की लागत को कम कर दिया। अब इन पर प्रति वर्ष $ 50 मिलियन की लागत आती है। चूंकि लागत नासा के कंधों पर गिर गई, इसलिए कुछ प्रकार के जनरेटर बनाने के लिए कार्यक्रमों सहित कुछ वैज्ञानिक और तकनीकी कार्यक्रमों के लिए धन को कम करना आवश्यक था, जो प्लूटोनियम की खपत को कम कर सकते थे। फिर, एक दुष्चक्र।

इंजीनियर समस्या को अलग तरीके से हल करने की कोशिश करते हैं। उदाहरण के लिए, प्लूटोनियम पर एक जांच नहीं, बल्कि एक सौर-शक्ति परिक्रमा करने वाले यूरोप में लॉन्च करने का विचार है, जो एक निकट दूरी पर सतह के करीब पहुंचते हुए, शक्तिशाली युद्धाभ्यास की एक श्रृंखला का प्रदर्शन करेगा।

कुछ मामलों में, सौर पैनल भी थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर को बेहतर बनाते हैं: वे कम वजन करते हैं और डिवाइस की जरूरतों के आधार पर आवश्यक शक्ति पर तैनात होते हैं। तो, यूरोप के लिए एक मिशन के लिए, आपको 50 मीटर ^{2 के} क्षेत्र के साथ सौर पैनल की आवश्यकता है । जूनो डिवाइस पर इस प्रकार की बैटरी का परीक्षण किया जाएगा, जो जुलाई 2016 में बृहस्पति पर पहुंचेगी।

प्लूटोनियम की कमी का सामना करते हुए, इंजीनियरों को सौर ऊर्जा पर भरोसा करने और प्रौद्योगिकी में सुधार करने के लिए मजबूर किया जाता है: एक नए डिजाइन के पैनल, सांद्रक और दर्पणों का उपयोग करके सौर कोशिकाओं की दक्षता बढ़ाने के लिए।

लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि इंजीनियर कितना कठिन प्रयास करते हैं, ऐसे मिशन हैं कि सौर ऊर्जा प्रदान करना मूलभूत रूप से असंभव है। वैसे भी, अगर आप इसके बारे में सोचते हैं, तो वही Fila descent वाहन अब धूमकेतु 67P / Churyumov-Gerasimenko पर काम करना जारी रखेगा अगर इसमें थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर होता है, और सौर पैनल नहीं। सामान्य तौर पर, किसी को रूस के साथ बातचीत करनी होगी, या परमाणु कार्यक्रम को फिर से शुरू करने के लिए एक राजनीतिक निर्णय लेना होगा, जो शीत युद्ध की समाप्ति के बाद रोक दिया गया था।

Source: https://habr.com/ru/post/hi384199/