بریتانیا با باتری‌ جدید خود صنعت فضایی را متحول می‌کند

اولین باتری اتمی فضایی جهان با سوخت هسته ای آمریکیوم-241، با همکاری آزمایشگاه ملی هسته ای(NNL) و آژانس فضایی بریتانیا ساخته خواهد شد.

به گزارش تکناک، بر اساس بیانیه مطبوعاتی مشترک NNL و آژانس فضایی ، 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 گفت: طی 50 سال گذشته ماموریت‌های فضایی از پلوتونیوم-238 برای جلوگیری از یخ زدن فضاپیماها استفاده کرده‌اند، اما عرضه آن بسیار محدود است. ما ذخایر قابل توجهی از Americium-241، یک رادیو ایزوتوپ با خواص مشابه پلوتونیوم-238 اما [با] پتانسیل تغییر شرایط برای جاه طلبی های فضایی بریتانیا را شناسایی کرده ایم.

آمریکیوم 241 نوعی ایزوتوپ است. این رادیواکتیو، مانند همه ایزوتوپ های آمریکیوم، با نیمه عمر (واپاشی رادیواکتیو) 432.2 سال است.

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

تینزلی توضیح داد: با این کار ما دهه‌ها تجربه در جداسازی و خالص‌سازی مواد هسته‌ای مستعمل را به‌منظور دستیابی به منافع عمومی بزرگ به کار می‌بریم، و از دانش هسته ای برای استفاده عمومی استفاده میکنیم.

تاثیر بزرگ این فناوری چیست؟

در تمام مأموریت‌های آپولو از باتری اتمی فضایی استفاده می شد. آژانس‌های فضایی از باتری‌های اتمی فضایی به عنوان «فناوری‌های حیاتی» یاد می‌کنند.

بیشتر باتری‌های اتمی با پلوتونیوم-238، یک رادیوایزوتوپ تولید شده تنها در ایالات متحده و روسیه، که منابع کمیاب هستند، تامین می‌شوند و به گفته کارشناسان فضایی نیاز فوری به جایگزین برای پلوتونیوم-238 وجود دارد.

هنگامی که مواد رادیواکتیو در باتری های فضایی رادیواکتیو، که به عنوان سیستم های قدرت رادیوایزوتوپ (RPSs) نیز شناخته می شود، تجزیه می شود، تشعشع آزاد می کند. به منظور محافظت از فضاپیما در برابر یخ زدگی، انرژی تجهیزات درونی را می توان با تبدیل گرمایی حاصل از تشعشع به انرژی یا با استفاده مستقیم انرژی آن تشعشعات تامین کرد.

باتری ها چندین دهه بدون نیاز به تعمیر  و برای چندین سالی که یک سفینه فضایی ممکن است در حال حرکت در فضا باشد، دوام می آورند.

این پروژه که از سال 2009 در NNL، آزمایشگاه ملی شکافت هسته‌ای بریتانیا در حال انجام است، محققان را به این کشف اولیه رسانده است که آمریکیوم-241، جایگزینی برای پلوتونیوم-238، در طی واپاشی رادیواکتیو سوخت مصرف شده در راکتورهای هسته ای خواهد بود و بیش از 400 سال انرژی تولید می کند.

جورج فریمن، وزیر علوم بریتانیا گفت: این قابلیت جدید نقطه عطف مهمی برای خوشه فضایی شمال غربی است و مشاغل مهارتی را به نیروی کار 2000 نفری موجود اضافه می کند.

این کار هیجان انگیز از آزمایشگاه ملی هسته ای با بیش از 19 میلیون پوند بودجه دولتی پشتیبانی می شود و یک سوخت هسته ای ایجاد می کند که Sellafield و North West را محکم در نقشه فناوری فضایی جهانی قرار می دهد.

چشم انداز اقتصادی و فناوری

به گفته دولت بریتانیا، باتری‌های اتمی فضایی جدید می‌توانند صنعت فضایی را به حرکت درآورند و همچنین فرصت‌های اقتصادی را در کشور ایجاد کنند.

وزیر علوم امیدوار است: توانایی ارائه یک منبع منحصربه‌فرد جهانی از Americium-241، سرمایه‌گذاری را تشویق می‌کند و فرصت‌های رشد را برای انواع صنایع بریتانیایی که به دنبال کشف انرژی هسته‌ای هستند، باز می‌کند.

مشارکت جدید یک ایده علمی آزمایش شده را به یک فناوری کاملاً تحقق یافته تبدیل خواهد کرد زیرا منبع فراوانی از Americium-241 برای استخراج در آزمایشگاه مرکزی پرچمدار NNL در سایت Sellafield، جایی که آزمایشگاه جدید در حال تأسیس است، موجود است.

این فناوری ظرف چهار سال آینده مورد استفاده قرار می گیرد و پیش بینی می شود هم برای ماموریت های آتی در اعماق فضا و هم برای ماموریت آرگونات آژانس فضایی اروپا به ماه مورد استفاده قرار گیرد.

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

این روش ابتکاری برای ایجاد آمریکیوم برای انجام ماموریت‌های فضایی به ما این امکان را می‌دهد که نه تنها اکتشاف ماه و مریخ را برای مدت طولانی‌تری ادامه دهیم، بلکه به ما اجازه می‌دهد تا بیش از هر زمان دیگری به فضا بپردازیم.