Il Plutonio 238

Il Plutonio-238

Le rimanenze della scorta nazionale di Plutonio-238 sono custodite negli impianti di sicurezza del laboratorio nazionale di Los Alamos, nel Nuovo Messico. L’ammontare esatto non è un dato di pubblico dominio ma è probabilmente meno di 30 kg. Questi ultimi preziosi chilogrammi sono in grado di consentire solamente un numero ristretto di missioni. La NASA si trova di fronte a una tale drammatica carenza di scorte che una vasta area del nostro sistema solare diventerà inaccessibile, a meno che non venga creato nuovo plutonio al più presto. L’energia solare cala drammaticamente di intensità quanto più ci si allontana dal Sole. In pratica, ogni volta che la distanza dal Sole raddoppia l’energia ricevuta da esso diminuisce di un fattore quattro (la legge dell’inverso del quadrato della distanza). Un’astronave che si diriga a grandi distanze dal Sole avrebbe quindi bisogno di pannelli solari sempre più grandi per poter generare la stessa quantità di energia, ma esistono limitazioni alla massa e altri problemi di carattere ingegneristico che limitano le dimensioni dei pannelli e ne restringono l’uso a missioni da svolgersi entro la Cintura degli Asteroidi. Chiunque si avventuri negli spazi profondi o esplori aree in ombra o pervase dalla polvere non può permettersi di dipendere dal Sole per l’elettricità. Il Plutonio-238 è l’unica risposta pratica per generare corrente elettrica in questo tipo di missioni.

 Il Plutonio-238 è un isotopo instabile che decade naturalmente e si trasforma in uranio-234 grazie alla liberazione di una particella alfa (in pratica un nucleo di elio). Questa si scontra poi con l’ambiente circostante creando calore, il quale viene convertito in energia elettrica tramite un generatore termoelettrico a radioisotopi (RTG). Tale isotopo non si trova in natura, e la sua vita media di circa 87 anni garantisce che ogni scorta naturale decadrà in tempi geologici. Per mantenerne un rifornimento adeguato il Pu-238 deve essere creato e ricreato costantemente.

Jim Green ha capito il problema perfettamente. Come direttore della Divisione di scienze planetarie della NASA è responsabile delle missioni la cui destinazione si trova entro i confini del sistema solare, ed è una delle figure chiave che stanno conducendo gli sforzi della NASA finalizzati a ricominciare la produzione del Plutonio. “Se uno decide di considerare il Sistema Solare come se fosse solo una piccola frazione di quello che è veramente, allora non abbiamo bisogno di Pu-238” , ha detto Green. “Un sacco di gente crede che serva per le missioni verso i pianeti esterni e non si rende conto che una missione senza Plutonio non è in grado di portare a casa dei campioni di terreno dalla faccia nascosta di Mercurio, non può muoversi in un cratere permanentemente al buio, e nemmeno atterrare al Polo Nord o al Polo Sud di Marte per ricavare una carota di ghiaccio e poi studiarla. Il Plutonium-238 è essenziale per le capacità infrastrutturali”.

Oltre a fornire energia, piccole palline di Pu-238 possono essere usate come fonti di calore in una missione che per altri usi si avvale dell’energia solare. Il calore passivo fornito da Pu-238 rende disponibili preziosi ampères da fornire a strumenti scientifici piuttosto che ottenerli da un inefficiente impianto elettrico di riscaldamento. Due delle più efficienti macchine spaziali della NASA, i rover di Marte Spirit e Opportunity, hanno usato numerose palline di Plutonio-238 per riscaldamento. “Senza di esse, i rover non avrebbero avuto nemmeno un’autonomia di 90 giorni.” ha detto Green riferendosi alle prime missioni su Marte. Opportunity si avvicina ai dieci anni di attività sul Pianeta Rosso, Spirit è durato quasi sei. “Il Plutonio è essenziale per quasi ogni cosa che facciamo”, ha concluso Green.

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Informazioni su Enzo Tessitore

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