Электроэнергия из америция: в Великобритании освоили технологию добычи

301

Национальная ядерная лаборатория Великобритании (NNL) и Университет Лестера выработали полезную электроэнергию из химического элемента америция, что было сделано впервые в мире. Сегодня это достижение рассматривается как шаг к потенциальному использованию америция в космических батареях, что будет способствовать продлению работы космических миссий до 400 лет, передает World Nuclear News.

Америций – это химических элемент, которого нет в природе, но который образуется в результате радиоактивного распада плутония – побочного продукта эксплуатации ядерных реакторов. Команда, возглавляемая NNL, извлекла америций из некоторых запасов плутония в Великобритании и использовала тепло, выделяемое из этого высокорадиоактивного материала, для генерации электрического тока, который, в свою очередь, зажег маленькую лампочку – все в пределах специально экранированной зоны в лаборатории NNL в Камбрии, Англия.

Америций представляет собой трансплутониевый металл

Космические батареи являются источниками питания для космических зондов и будут использовать энергию таблеток америция для радиопередатчиков, когда зонды направляются в дальний космос, где другие источники энергии (солнечные панели, например), больше не смогут эффективно работать. Таким образом, такие космические аппараты смогут продолжать отправлять очень важные изображения и данные на Землю в течение многих десятилетий – гораздо дольше, чем это возможно в сегодняшней ситуации.

Техническая программа данного исследования длилась в течение нескольких лет при поддержке Европейского космического агентства (ESA), и благодаря этому NNL тесно сотрудничает с Университетом Лестера. Работа European Thermodynamics Ltd по оказанию помощи в разработке термоэлектрического генераторного блока была важной частью этого сотрудничества, и поддержка со стороны Управления по снятию с эксплуатации ядерной энергетики, которое разрешило использование плутония из запасов Великобритании под их руководством, также было важно.

Кадр из видео NNL об использовании америция для производства электроэнергии

Ричард Амбрози, профессор космического приборостроения и космических ядерно-энергетических систем в Университете Лестера, сказал: «Чтобы расширить границы освоения космоса, необходимы инновации в производстве электроэнергии, робототехнике, автономных транспортных средствах и передовых приборах. Радиоизотопные источники энергии являются важной технологией для будущих европейских миссий по исследованию космического пространства, поскольку их использование приведет к созданию более способных космических аппаратов и зондов, которые могут получить доступ к отдаленным, холодным, темным и негостеприимным уголкам Вселенной. Это важный шаг в достижении этих целей».

Тим Тинсли, директор по работе с клиентами NNL, сказал: «Видеть, что эта лампочка зажжена, является кульминацией огромного количества специальной технической работы, выполненной специалистами NNL и Leicester, работающими в сотрудничестве с другими организациями, такими как ESA и Космическим агенством Великобритании. Способность Лестерского университета в разработке радиоизотопных энергетических систем была дополнена опытом NNL в области обработки и использования америция на уникальных лабораторных объектах. Приятно осознавать, что америций можно использовать таким образом, перерабатывая радиоактивные отходы».

«получить америций нелегко. Современная технология использует для этого Pu238, который очень сложно и дорого производить»

Так рассказывает Тим Тинсли World Nuclear News.

Представитель NNL Адриан Булл добавил: «Некоторые современные космические зонды используют в работе изотоп плутония – но его дефицит устойчиво растет. Открытый способ использования америция превращает проблему утилизации радиоактивных отходов в решение задач космической отрасли. Наша работа финансируется Европейским космическим агентством, и они заинтересованы в использовании америциевого подхода для будущих европейских космических миссий, в частности на Луну».

Тинсли отметил, что плутоний не перерабатывается. «Мы «очищаем» его от америция, который входит в состав отходов ядерноэнергетической промышленности. При определенном количестве очищений британский плутоний может быть полностью отделен от америция и в дальнейшем хранениться или повторно использоваться в качестве ядерного топлива».

«При извлечении америция из состарившихся запасов плутония мы получаем как отделенный америций, так и более «чистый» плутоний – для возможного повторного использования в топливном цикле. Так что вариант, в принципе, беспроигрышный» – добавил Булл

Кит Стивенсон, руководитель программы ESA, сказал, что «огромная плотность энергии» америция позволяет выполнять целый ряд задач, которые в противном случае были бы невозможны. «Это успешное сотрудничество между ядерным и космическим секторами создало совершенно новые возможности для Европы и открывает двери в будущее амбициозного и захватывающего исследования нашей солнечной системы», – сказал он. Также, NNL выпустила короткое видео о своем достижение.