Tekort aan Pu-isotoop voor accu's

Lucht- en Ruimtevaart

woensdag 10 februari 2010Er dreigt een tekort te ontstaan aan plutonium-238, dat onder meer wordt gebruikt in nucleaire batterijen voor ruimtevaarttuigen. De schaarste zou ertoe leiden dat sondes op termijn volledig met zonnecellen in de energievoorziening moeten voorzien en zodoende niet verder dan Jupiter kunnen reizen.
Plutonium-238 geldt als het meest geschikte isotoop voor gebruik in nucleaire batterijen, omdat het met 87,7 jaar een relatief lange halfwaardetijd heeft. Daarnaast is de alfastraling met een dun schild tegen te houden, wat een batterij met beperkte massa oplevert. Dit laatste aspect is voor toepassing in ruimtevaartuigen, waarin de nucleaire stroombronnen vaak zijn te vinden, van groot belang.
Het isotoop ontstaat door neptunium-237, een restproduct van het splijtingsproces in kernreactoren, te bestralen. Het resulterende neptunium-238 vervalt tot plutonium-238. Productie van het isotoop vindt echter op zeer beperkte schaal plaats, mede omdat de nichemarkt van nucleaire batterijen commercieel niet interessant is. De Verenigde Staten hebben nagenoeg geen eigen voorraad meer en importeren het materiaal uit Rusland.
Zonder toename van de productie dreigt er rond 2020 een acuut tekort. NASA stelt met het oog op de plutoniumschaarste de eis dat een aantal nieuwe missies het zonder nucleaire batterij moet stellen. Het Amerikaanse ministerie van Energie onderzoekt momenteel of herstart van de productie mogelijk is.