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Com a produção de 50 gramas de plutónio-238, pesquisadores do Departamento de Energia de Oak Ridge National Laboratory (ORNL) restauraram a capacidade produtiva de plutónio-238 Americana, adormecida durante perto de 20 anos, e deram rumo a capacidade de dar energia à NASA e a outras missões.

O plutónio-238 produz calor à medida que decai e pode ser usado em sistemas que dão energia a instrumentos de naves. A nova amostra, que é o mesmo pó de oxido usado na manufactura de fontes de aquecimento, representam a primeira demonstração de capacidade de Norte-Americana de produção de plutónio-238 desde que a Central de River Savannah terminou produção no final dos anos 1980's.

Pesquisadores irão analisar as amostras de pureza química do conteúdo de plutónio-238, depois verificar modelos de eficiência de produção e determinar se será necessário fazer ajustes antes de aumentar a produção.

'Uma vez automatizado e escalado o processo, os EUA terão uma capacidade de longo alcance para produzir sistemas com o poder de radioisótopos, tal como os usados por missões da NASA para exploração espacial profunda,' disse Bob Wham, que lidera o projecto do laboratório Nuclear de Segurança e Divisão de Tecnologia de Isótopo.

O sucesso de Wham e uma equipa de engenheiros e técnicos na ORNL chega dois anos depois da NASA começar a distribuir fundos de 15 milhões por ano para voltar a dar a capacidade do departamento de fazer plutónio-238.

A produção iniciou-se no Laboratório Nacional de Idaho, que armazena o inventário existente de neptúnio-237 e envia conforme necessário para o ORNL. Os engenheiros misturam o óxido de neptúnio-237 com alumínio e pressionam a mistura em bolinhas de alta-densidade. Usaram o Alto Reactor de Fluxo de Isótopos para irradiar as bolinhas, criando neptúnio-238, que começa a decair rapidamente, tornando-se plutónio-238.

As bolinhas irradiadoras são depois dissolvidas e o pessoal da ORNL utiliza um processo químico para separar o plutónio do restante neptúnio. O plutónio é convertido em óxido e enviado para o Laboratório Nacional de Los Alamos, onde o material será armazenado até ser necessário para uma missão. O restante neptúnio é reciclado para novos alvos para produzir mais plutónio-238.

Há actualmente apenas 35 Kg de plutónio-238 colocados de lado para missões da NASA, e apenas metade deste fornecimento vai ao encontro das especificações necessárias. Isto é suficiente para dar poder a duas ou três missões da NASA durante os anos de 2020's. Felizmente, o material adicional que será produzido na ORNL pode ser fundido com a porção existente, que não vai ao encontro das especificações, de modo a usar no inventário existente.

Com a continuação dos fundos da NASA, os laboratórios nacionais de Oak Ridge e Idaho podem assegurar as necessidades da NASA, produzindo inicialmente 300 a 400 gramas de material por ano, e posteriormente, com a automação do processo, um aumento para 1,5 Kg por ano.

'Com a produção inicial do óxido de plutónio-238, demonstrámos que o nosso processo funciona e que estamos prontos a mover para a próxima fase da missão,' disse Wham.

A próxima missão da NASA planeada para o uso de um gerador termoeléctrico de radioisótopos, é no Mars Rover 2020, que está planeado ser lançado em Julho de 2020. A missão irá procurar sinais de vida em Marte e irá testar tecnologia para a exploração humana e reunirá amostras de rochas e solo que poderão ser trazidas de volta à Terra.