ویژگی‌های پلوتونیوم (قسمت اخر).. منابع تأمین پلوتونیوم

ویژگی های پلوتونیوم (قسمت اخر)

منابع تأمین پلوتونیوم

هر چند که پلوتونیوم به صورت مصنوعی تهیه می شود، ولی در سال 1971 طیف سنجی های بعمل آمده درباره پلوتونیومی که از ماده معدنی bastnasite جدا شده بود و مربوط به دوره زمین شناسی پِرِکامبِرین بود، تأیید کرد که ایزوتوپ244Pu دارای نیمه عمری در حدود 80 میلیون سال است. این مدت به اندازه کافی طولانی است تا بتوان پلوتونیوم را از زمان پیدایش جهان (primordial) تاکنون دنبال کرد. همچنین حضور244Pu در دوران primordial به این معناست که پلوتونیوم، سنگین ترین عنصرِ primordial در جهان امروزی می باشد.

نشانه هایی از پلوتونیوم به طور طبیعی در سنگ های معدنی اورانیوم یافت شده است. در این سنگ ها، پلوتونیوم به روشی بسیار مشابه با نپتونیوم تشکیل می شود: با پرتودهی اورانیوم طبیعی به وسیله نوترون ها که متعاقبِ تلاشی بتا انجام می شود.

ولی در درجه نخست، پلوتونیوم یک محصول فرعیِ واکنش های هسته ای در رآکتورها می باشد که برخی از نوترون های آزاد شده توسط شکافت هسته ای، هسته238U را به پلوتونیوم تبدیل می کند.

استفاده از پلوتونیوم

شناخته شده ترین استفاده از پلوتونیوم، حالت انفجاری آن در سلاح های هسته ای می باشد. شکافت هسته ای یک کیلوگرم239Pu می تواند انفجاری به بزرگی انفجار 21 هزار تن ماده تی ان تی ایجاد کند.

ولی تلاش هایی انجام می شود تا از سوخت مصرف شده هسته ای و ذخائر دفاعی مازاد پلوتونیوم، برای اهداف صلح آمیز استفاده شود. طی فرآیند شیمیایی (PUREX (1، پلوتونیوم و اورانیوم از سوخت مصرف شده هسته ای استخراج می شوند تا در رآکتورهای برق اتمی مجدداً از آن استفاده شود. تولید سوخت از نوع (MOX (2، ذخائر مازاد پلوتونیوم را کاهش می دهد. امروزه در سرتاسر جهان،239Pu در نیروگاه های هسته ای غیر نظامی حضور دارد.

به علت گرمای زیاد ایجاد شده و نیمه عمر طولانی 88 سال،238Pu می تواند به عنوان یک منبع گرمایی در ژنراتورهای ترمو الکتریکِ رادیو ایزوتوپ به کار رود، ژنراتورهایی که در جهت تولید برق برای سفینه های فضائی و ماه نوردهای بیرون از محیط زمین استفاده می شوند. تجهیزاتی توسط فضانوردان آپولو بر روی کره ماه قرار داده شد که برق و گرمای مورد نیاز آنها به وسیله پلوتونیوم فراهم می شد. همچنین در ماهواره های هواشناسی، کاوشگرهای بین سیاره ای، مأموریت کاسینی به سیاره زحل و مریخ نوردها، همگی از پلوتونیوم استفاده می شود. یک بار از پلوتونیوم برای تأمین برق دستگاه های تنظیم ضربان قلب استفاده شد. ترکیب پلوتونیوم با بریلیوم، روش مناسبی برای تولید نوترون می باشد.