اولین باتری فضایی با سوخت هسته ای جهان در راه است

به گزارش ایسنا و به نقل از IA، اولین باتری فضایی جهان با سوخت هسته ای به نام Americium-241 (Americium-241) با همکاری آزمایشگاه ملی هسته ای بریتانیا (NNL) و آژانس فضایی بریتانیا در حال توسعه است.

بر اساس بیانیه مطبوعاتی مشترک آزمایشگاه ملی هسته ای بریتانیا و آژانس فضایی بریتانیا، این پروژه در یک آزمایشگاه کاملاً جدید در کامبریا با هزینه 19 میلیون پوند (23 میلیون دلار) و مجهز به ماشین آلات و فناوری پیشرفته انجام خواهد شد.

پروفسور تیم تینزلی، مدیر NNL می گوید که طی 50 سال گذشته، ماموریت های فضایی از پلوتونیوم-238 برای جلوگیری از انجماد فضاپیماها استفاده کرده اند، اما این ماده فراوانی بسیار محدودی دارد. ما ذخایر قابل توجهی از آمریکیوم-241 را شناسایی کرده ایم، یک رادیوایزوتوپ با خواص مشابه پلوتونیوم-238، اما با پتانسیل انقلابی برای جاه طلبی های فضایی بریتانیا.

آمریکیوم 241 نوعی ایزوتوپ آمریکیوم است. این ماده، مانند تمام ایزوتوپ های آمریکیوم، رادیواکتیو است و نیمه عمر واپاشی رادیواکتیو آن 432.2 سال است.

این ماده به عنوان ضخامت سنج و به عنوان منبع نوترونی برای آزمایش های غیر مخرب ماشین آلات و تجهیزات استفاده می شود. با این حال، رایج ترین استفاده از آن به عنوان منبع یونیزاسیون در آشکارسازهای دود است.

واپاشی هسته ای یا واپاشی هسته ای به مجموعه ای از فرآیندهای مختلف اطلاق می شود که در هسته اتم های رادیواکتیو ناپایدار رخ می دهد و پرتوهایی تولید می کند که به آنها پرتوهای رادیواکتیو می گویند. در فروپاشی هسته ای، پس از مدت زمان تصادفی، هسته های بزرگ به هسته های کوچکتر و معمولاً پایدارتر تجزیه می شوند و مواد اولیه به تدریج از بین می روند. البته جرم ماده جدید فقط کمی کمتر از ماده اولیه خواهد بود و انرژی آزاد می شود. گاهی اوقات می توان این انرژی را در قالب انرژی هسته ای مهار کرد و یا از طریق آلودگی تشعشعی در محیط منتشر شد که بسیار خطرناک خواهد بود. این فرآیند یک رویداد است، یعنی نمی توان زمان دقیق واپاشی یک اتم خاص را پیش بینی کرد، اگرچه می توان نیمه عمر آن را تعیین کرد.

تینزلی توضیح داد: «در انجام این کار، ما از چندین دهه تجربه در جداسازی و خالص‌سازی مواد هسته‌ای مصرف‌شده برای دستیابی به منافع عمومی بیشتر استفاده می‌کنیم و به قلب هدف خود از علم هسته‌ای به نفع جامعه می‌رویم».

چرا این بازی در حال تغییر است؟

تمام ماموریت های آپولو و همه مریخ نوردها دارای باتری اتمی بوده اند و آژانس های فضایی از باتری های اتمی به عنوان فناوری های حیاتی یاد می کنند.

بیشتر باتری‌های هسته‌ای از پلوتونیوم 238 تغذیه می‌کنند، یک رادیوایزوتوپ که فقط در ایالات متحده و روسیه تولید می‌شود و منابع آن کمیاب است و کارشناسان فضایی می‌گویند که نیاز فوری به جایگزینی آن است.

واپاشی یا فروپاشی هسته‌ای در باتری‌های فضایی رادیواکتیو که به نام سیستم‌های قدرت رادیوایزوتوپ (RPS) نیز شناخته می‌شوند، رخ می‌دهد و تشعشع آزاد می‌کند. به منظور محافظت از فضاپیماها در برابر یخ زدگی، تجهیزات داخلی آن ها می تواند با تبدیل گرما به انرژی یا استفاده مستقیم از آن تامین شود.

دانشمندان می گویند این باتری های جدید برای چندین دهه بدون نیاز به تعمیر دوام خواهند داشت.

این پروژه که از سال 2009 در آزمایشگاه ملی شکافت هسته ای بریتانیا ادامه دارد، محققان را به کشف اولیه سوق داده است که آمریکیوم-241 جایگزین مفیدی برای پلوتونیوم-238 است، زیرا از سوخت مصرف شده از راکتورهای هسته ای به دست می آید. می آید و برای بیش از 400 سال انرژی تولید می کند.

جورج فریمن وزیر علوم بریتانیا گفت: این قابلیت جدید نقطه عطف مهمی برای صنعت فضایی است. این پروژه هیجان انگیز آزمایشگاه ملی هسته ای با بیش از 19 میلیون پوند بودجه دولتی پشتیبانی می شود و سوخت هسته ای را ایجاد می کند که ما را به یک رهبر جهانی در فناوری فضایی تبدیل می کند.

چشم انداز اقتصادی و فناوری

به گفته دولت بریتانیا، این باتری‌های فضایی جدید می‌توانند صنعت فضایی را تقویت کرده و فرصت‌های اقتصادی را برای این کشور ایجاد کنند.

وزیر علوم بریتانیا امیدوار است که توانایی ارائه یک منبع جهانی منحصر به فرد آمریکیوم-241 باعث جذب سرمایه و ایجاد فرصت های رشد برای انواع صنایع بریتانیا که به دنبال کشف انرژی هسته ای هستند، باشد.

این پروژه جدید یک ایده علمی آزمایش شده را به یک فناوری کاملاً تحقق یافته تبدیل می کند، زیرا منبع فراوانی از آمریکیوم-241 برای استخراج در بریتانیا، جایی که آزمایشگاه جدید در آنجا مستقر خواهد شد، وجود دارد.

این باتری‌ها ظرف چهار سال آینده مورد استفاده قرار خواهند گرفت و انتظار می‌رود برای ماموریت‌های فضایی آینده و همچنین برای مأموریت آرگونات آژانس فضایی اروپا به ماه مورد استفاده قرار گیرند.

دکتر پل بایت، مدیر آژانس فضایی بریتانیا، گفت: ما از فناوری و قابلیت‌های حمایت از ماموریت‌های جاه‌طلبانه اکتشاف فضایی و رشد این بخش در سراسر بریتانیا حمایت می‌کنیم.

وی افزود: این روش ابداعی ایجاد آمریکیوم برای ماموریت های فضایی به ما این امکان را می دهد که نه تنها به کاوش در ماه و مریخ برای مدت طولانی تری ادامه دهیم، بلکه بیش از هر زمان دیگری به فضا برویم.

انتهای پیام