Plutoniummangel truer stadig Nasas fremtidige rummissioner
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser og accepterer, at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Plutoniummangel truer stadig Nasas fremtidige rummissioner

MultiMission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) kan genere 120 watt elektrisk effekt ud fra den varme, som opstår ved henfald af plutonium-238. Virkningsgraden er 6 pct. (ill: Nasa)

Gennem mange år har der været opmærksomhed på, at Nasa kan komme til at mangle plutonium-238 til de generatorer, der leverer elektrisk energi til rummissioner i det ydre solsystem, hvor solpaneler ikke er til megen nytte.

Nasa anvender Pu-238 i sin MultiMission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG), hvor varmen omdannes til elektricitet med en virkningsgrad på 6 pct. til en maksimal elektrisk effekt på 120 watt.

Men problemet findes stadig, og det amerikanske energiministerium (DOE) bør nu gøre mere for at løse problemet og minimere de risici, der er forbundet hermed, påpeger den amerikanske rigsrevision (GAO) i en ny rapport.

Problemstillingen er i øvrigt ikke ny. Ingeniøren har omtalt den flere gange over de senere år.

Læs også: NASA ved at løbe tør for Pu-238

Læs også: Mangel på plutonium sætter stopper for nye rumsonder

Produktionen er genoptaget efter mange års pause

Den amerikanske produktionen af plutonium-238, som havde været nedlukket siden 1988, blev genoptaget i 2011.

Læs også: Amerikanerne producerer plutonium til rumsonderne igen

I de mellemliggende år havde USA indkøbt stoffet fra Rusland, men disse indkøb stoppede i 2009.

Målet var, at man i 2023 nåede op på at kunne producere 1,5 kg om året. I dag ligger man på ca. 100 gram årligt med en intention om at øge dette til mellem 300 og 500 gram i 2019.

Produktionen foregår ved, at Idaho National Laboratory (INL) leverer neptunium-237 til Oak Ridge National Laboratory (ORNL). Her blandes det med aluminiumspulver og sammenpresses i piller, der placeres i en atomreaktor, hvor det omdannes til plutonium-238 ved indfangning af en neutron.

I dag benyttes High Flux Isotope Reactor ved ORNL. Der desuden planer om at benytte Advanced Test Reactor ved INL i fremtiden.

Den kemiske efterbehandling, der skal adskille Pu-238 fra ikke-konverteret Np-237, skal dog under alle omstændigheder foregå ved ORNL.

Hele produktionsforløbet er meget specialiseret både med hensyn til udstyr og arbejdskraft, så det er ikke sådan lige videre muligt at udvide produktionen på kort sigt.

Mange usikkerhedsfaktorer

Skal produktionsmålet på 1,5 kg om året nås i 2023, er det helt afgørende, at reaktoren ved INL også begynder at producere materialet.

Rigsrevisionen peger på en lang række usikkerhedsfaktorer, der gør det meget usikkert om, dette mål kan nås.

Derfor bliver energiministeriet stærkt opfordret til at gennemgå planerne i samarbejde med Nasa, så rumorganisationen kan få en nogenlunde sikker forventning om, hvilke leverancer af plutonium-238 den kan forvente i fremtiden.

Selv om Nasa overvejer at bruge andre energikilder, er de såkaldte RPS’er (radioisotope power systems) at foretrække på de store missioner, hvor der er mange instrumenter, der samlet set har behov for megen elektrisk effekt.

På sådanne missioner i prisklassen to milliarder dollar er de samlede RPS-omkostninger ca. fem procent at det samlede budget.

Det lader til at USA går over åen efter vand, når de starter en ny produktion af Pu-238 ved at bestråle Np-237 i en reaktor. Fordi der findes i rigelige mængder af Pu-238 i det brugte kernebrændsel. Omkring 1% af plutoniumen i det brugte brændsel er netop Pu-238. Det ville være oplagt at oparbejde det med laser isotop separation.

  • 3
  • 0

En grupp närmar sig världens första LFTR och med toriumcykeln kan Pu238 produceras.

Kommer forskningsstationer på avlägsna platser få sin energi från Pu238 i framtiden?

Nej det tror inte jag, i vart fall inte på jorden, men kanske i mikroreaktorer som drivs autonomt i 15-30 år mellan bränslebyten och bara producerar H2 som i sin tur förbränns i efter behovet av effekt?

  • 1
  • 2

Den tekniken kommer kanske även göra så snart garageterrorister kan bygga kärnvapen utan att använda så mycket energi så de avslöjas?

Därför börjar ickespridningsavtalet bli passé vilket ställt till stora problem för civil kärnkraft utan att hindra en hoper länder att skaffa kärnvapen.

  • 1
  • 1