アメリカでプルトニウム238が約30年ぶりに生産される

プルトニウム 238 は、火星探査車キュリオシティが火星を横断する際に推進する燃料です。この燃料は、ニューホライズンズ宇宙船を冥王星とその先まで飛ばし、打ち上げから 38 年経った今でも、宇宙の奥深くまで探査中のボイジャー探査機に動力を与えています。この燃料は需要が高く、供給が非常に不足しています。

昨年、プルトニウム 238 が NASA のミッション用のバッテリーをあと 3 つ作れる量しかなかったことが明らかになりました。これは潜在的に壊滅的な不足であり、NASA はこれを解消するために取り組んできました。しかし、今や希望が見えてきました。今週、米国エネルギー省 (DOE) は NASA と共同でプルトニウム 238 の製造に成功したと発表しました。この物質が米国内で製造されるのは 27 年ぶりです。

実現には長い時間がかかりました。2013年にプロジェクトの資金が確保され、ゆっくりと生産が始まりました。2年後の今、このプロセスにより50グラム（1.8オンス）の貴重なプルトニウム238が生産されました。これは、1988年にサバンナリバー工場が閉鎖されて以来、米国で初めて生産されたものです。これはそれほど大きな量ではありません。たとえば、火星2020探査車が作動するには約8.8ポンドのプルトニウムが必要です。しかし、これは始まりです。

プルトニウム 238 は、核兵器や原子力発電所で使用されているプルトニウムとは異なりますが、それでも高い放射能を持っています。プルトニウム 238 がウラン 234 に崩壊すると、大量の熱を放出します。この熱は、NASA の原子力電池 (放射性同位元素熱電発電機、略して RTG) で電気エネルギーとして利用されるのに十分な量です。この熱には、極寒の宇宙空間で科学機器が機能するのに十分な温度を保つという別の利点もあります。

プルトニウム 238 は、核爆弾製造過程の副産物として生まれたが、核兵器の製造が中止されると、まず米国、次いでロシアで供給が枯渇した。現在、米国には約 77 ポンドしか残っておらず、そのうち宇宙ミッションに使用できるほど高品質であるのは半分程度しかない。エネルギー省と NASA は、来年にはプルトニウム 238 を 12 オンス生産し、最終的には年間 3.3 ポンドの生産に拡大できると期待している。

DOE の成果に関する短いビデオ（バック・トゥ・ザ・フューチャーのクリップ付き）を以下でご覧ください。