Mini bateria plutonowa o wysokiej wydajności w długim okresie: NASA chce jeszcze więcej

Znamy to z serii gier wideo "Fallout". Tutaj każdy samochód jest napędzany silnikiem rozszczepienia jądrowego, co wielokrotnie prowadzi do niszczycielskich eksplozji i dużej ilości uwolnionego promieniowania w trakcie gry.

Nic więc dziwnego, że termoelektryczne generatory radioizotopowe (RTG) są używane tylko z dala od zamieszkałych obszarów, a dokładniej w misjach na planety zewnętrzne. W końcu plutionium-238 jest silnym emiterem alfa o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym niecałe 90 lat.

Byłby to szczególnie śmiercionośny pierwiastek, zwłaszcza w bezpośrednim kontakcie, tj. w łańcuchu pokarmowym. Mógłby również zostać wykorzystany do wywołania reakcji łańcuchowej, czyli ostatecznie do skonstruowania bomby atomowej.

Dobrze, że promieniowanie alfa można zablokować przy niewielkim wysiłku, dzięki czemu Pu-238 można wykorzystać w praktyce. Opuszczenie naszej planety w tym celu prawdopodobnie nie jest złym pomysłem.

Bateria oparta na plutonie przekształca emitowaną energię w energię w postaci światła podczerwonego. Takie RTG były wcześniej dość ciężkie, a jednocześnie mogły dostarczyć tylko kilka watów energii elektrycznej. Prostym powodem jest to, że nie zaleca się łączenia zbyt dużej ilości Pu-238, ponieważ mogłoby to uruchomić nieprzewidywalne i niekontrolowane procesy rozszczepienia jądrowego.

NASA starała się zatem zwiększyć wydajność z wcześniej określonym limitem, co okazało się niezwykle skuteczne we wstępnych badaniach. Nowa bateria może wygenerować 8 watów energii elektrycznej z nieco ponad 100 gramów Pu-238 - i może to robić stabilnie przez dziesięciolecia. Wszystko, czego potrzeba, to obszar o wymiarach nieco poniżej 30 na 30 centymetrów (jedna na jedną stopę), aby emitować światło podczerwone.

Druga faza badań ma teraz przynieść dalsze ulepszenia. Obecnie bateria plutonowa jest prawie pięciokrotnie bardziej wydajna niż jej poprzednicy. Dzięki zastosowaniu ulepszonych materiałów, możliwy powinien być dalszy wzrost o ten sam współczynnik.

Przede wszystkim doprowadziłoby to do dalszego zmniejszenia rozmiaru konstrukcji, aby móc budować satelity, które muszą radzić sobie bez światła słonecznego, tak małe i lekkie, jak to tylko możliwe. Zasilanie elektroniki i dodatkowych instrumentów pomiarowych byłoby nadal zapewnione przez niezwykle długi czas.

Choć wydajność takiej baterii może być imponująca, zawsze istnieje ryzyko, że satelita, źródło energii i Pu-238 mogą spaść bezpośrednio na powierzchnię Ziemi. A jeśli tak się stanie, powinno to nastąpić w najmniejszych możliwych dawkach, które w przeciwnym razie lepiej byłoby umieścić w pobliżu Saturna, Neptuna lub w Obłoku Oorta.