Quarta-feira, 20 mar 2013 - 09h48
Por Rogério Leite

Energia: EUA voltam a produzir plutônio para missões espaciais

Depois de 25 anos sem produzir isótopos de plutônio-238 em escala industrial, os EUA voltaram a produzir o elemento químico usado principalmente na geração de energia elétrica das naves em missões interplanetárias. De acordo com a NASA, o estoque atual está praticamente no fim.

Plutonio 238
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O plutônio-238 (Pu-238) é um isótopo radioativo do plutônio e diferente do seu primo Pu-239 (plutônio-239), não é capaz de produzir a fissão nuclear, portanto não serve na fabricação de bombas nucleares. O principal uso do Pu-238 é na produção de energia elétrica obtida pela conversão do calor gerado naturalmente durante a desintegração do núcleo do átomo.

Além de sua propriedade de gerar calor, o Pu-238 não libera radiações mais penetrantes como beta e gama, o que o torna um combustível bastante seguro para manipulação.

A produção de Pu-238 nos EUA está a cargo do Departamento de Energia, que já produziu pequenas quantidades para testes no Oak Ridge National Laboratory, no Tennessee. Não se sabe ao certo de quanto é o atual estoque disponível no país, mas alguns cientistas acham que é assustadoramente baixo e suficiente apenas até o ano de 2020.

Gerador de Plutônio New Horizons
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De acordo com Jim Green, chefe da divisão de ciências planetárias da NASA, a nova produção vem na hora certa e deverá atender as necessidades da agência que necessita entre 1.5 e 2 quilos de Pu-238 por ano.

OS EUA deixaram de fabricar o Pu-238 em 1998, quando passaram a comprar o material da Rússia em um total estimado de16 quilos.


Gerador de Plutônio-238
O Pu-238 é o principal combustível empregado nas missões espaciais de longa duração. Para se ter uma ideia, o gerador usado nas sondas Voyager ainda operam perfeitamente, mesmo depois de 23 anos de atividade interplanetária.

Teoricamente, um quilo do isótopo Pu-238 é capaz de gerar 567 watts de potencia, mas na prática esse valor fica entre 3% e 5% devido às perdas que ocorrem durante o processo de conversão.

O equipamento responsável em converter o calor gerado pelo Pu-238 em energia elétrica se chama RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator), uma espécie de célula composta por milhões de termopares semicondutores fabricados atualmente com processos de nanotecnologia com materiais como chumbo e telúrio (PbTe).

Normalmente, os RTGs de Pu-238 perdem cerca de 0,7% de sua potência original por ano.

A sonda interplanetária New Horizons, lançada em 2006 em direção a Plutão tem a bordo um RTG com 8 quilos de Pu-238. Quando partiu, seu gerador era capaz de produzir 240 Watts, potência que estará reduzida a 190 Watts quando chegar ao destino. O jipe-robô Curiosty também é alimentado por Pu-238, que deverá gerar energia por pelo menos mais 15 anos.



Artes: no topo, amostra de plutônio-238 brilha devido ao calor produzido pelo decaimento radioativo. Geradores com plutônio também foram usados nas missões Apollo e permanecem até hoje na Lua. Acima, nave New Horizons sendo preparada antes do lançamento em 2006. O RTG é o cilindro negro visto em primeiro plano. Créditos: Nasa, Department of Energy, Apolo11.com.

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