La escasez de plutonio para la exploración del espacio

 

La exploración del espacio mediante estaciones interplanetarias puede tropezar con serios inconvenientes pronostican expertos occidentales, porque se agotan las reservas de plutonio-238 acumuladas en la producción de las armas nucleares.

Precisamente este isótopo es utilizado para fabricar las baterías de las naves espaciales que viajan a distancias considerables del Sol, donde los paneles solares son ineficaces.

El plutonio-238 se utiliza en la exploración del espacio a lo largo de décadas. Baterías fabricadas con este isótopo fueron instaladas en las sondas “Pioneer” y “Voyager”, enviadas en los años 70 del siglo pasado a los confines del Sistema Solar. Y hasta el momento, no se ha perdido el contacto con las “Voyager”. La energía que produce la reacción termonuclear permite funcionar a la estación “Cassini” que orbita cerca de Saturno y también funciona el recién vehículo de exploración “Curiosity”, en la superficie del Marte. A propósito, para la fabricación de las baterías del “Curiosity”, el plutonio fue suministrado por Rusia, debido a que Estados Unidos suspendió su producción en los años 80 del siglo pasado.

Ahora, las reservas rusas de plutonio están a punto de acabarse, mientras tanto, en los próximos diez años, los científicos rusos planean enviar una sonda a Ganímedes, el satélite más grande de Júpiter. Y a pesar de que las reservas de plutonio empiezan a disminuir, el programa espacial ruso no tendrá problemas, asegura el asesor de la Corporación Espacial “Energía”, Víctor Siniávski.

El plutonio se está obteniendo en estaciones nucleares, los isótopos de plutonio se forman durante la fisión nuclear del uranio, incluido el usado en los generadores de radioisótopos. Extraerlo del combustible usado supone un procedimiento muy costoso y complicado, sin embargo, existen tecnologías que permiten hacerlo.

Al mismo tiempo, el combustible nuclear usado contiene diferentes isótopos de plutonio, pero apenas un 1% es plutonio-238. Hay otra manera de conseguir el tan necesario elemento: obtenerlo del neptunio-237, más fácil de separar del combustible usado. Para esto es necesario crear instalaciones especiales, proyecto que está considerando actualmente la Agencia Espacial de Estados Unidos (NASA).

¿Y no se podría evitar el uso de este isótopo, dado que desde hace tiempo existen estaciones eléctricas que funcionan con el más barato estroncio-90 (Sr-90)? Lo que ocurre es que baterías en base al Sr-90 no pueden funcionar durante treinta años, explica el asesor del Centro de investigación científica Kurchátov, Nikolai Kujárkin.

En vuelos espaciales de tan larga duración no se puede sustituir ningún elemento, todo tiene que ser altamente fiable.

En Estados Unidos se prohibió el procesamiento del combustible nuclear usado, lo que agravó la situación. De modo que las autoridades estadounidenses deben elegir entre autorizar de nuevo el procesamiento del combustible usado o crear plantas para obtener plutonio-238 a partir del neptunio-237. Sería una decisión meramente política. Según Nicolai Kujarkin, en Rusia dicha posibilidad no se plantea. Si se formula el objetivo de conseguir plutonio-238, se conseguirá en cantidades necesarias e incluso para la venta, señala.

Mientras tanto, la demanda del plutonio debería reducirse, opina el el experto del Instituto de Física Lébedev de la Academia de Ciencias de Rusia, Oleg Dalkárov.

—Espero que se diseñen fuentes de energía compactas a base del hidrógeno. Esta tecnología se llamaba antes fusión en frío y era considerada pseudociencia. Sin embargo, en el último par de años han aparecido datos que comprueban la existencia de un resultado físico real.

Dicha tecnología se convirtió en noticia hace dos años: los físicos italianos reprodujeron el experimento conocido desde los años 20 del siglo pasado, como la electrólisis de agua pesada. Su reactor funcionó con hidrógeno y níquel. El exceso de calor no se pudo explicar únicamente con el efecto de la electricidad ni del hidrógeno, porque no llegó a gastarse. Además, se detectó una radiación de bajo grado y aparecieron huellas de cobre. Es decir, se registraron todos los indicios de una reacción termonuclear y no simplemente química.

Sin embargo, la aplicación de la tecnología se aplazó y todavía no ha aparecido ningun aparato de calefacción a base de la “fusión en frío”, aunque los investigadores italianos anticiparon su producción en serie. De modo que sería muy precipitado hablar de un sistema compacto aplicado a las baterías de las sondas espaciales ni de un sustituto real a plutonio-238.

Borís Pavlístchev /  http://spanish.ruvr.ru