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NASA vai conseguir mais plutônio e nem precisará apelar para os líbios

Boas notícias para a NASA, não precisam mais cancelar os planos para as missões da próxima década. A produção de plutônio para uso em geradores termoelétricos será reiniciada. O pessoal do Laboratório Nacional de Oak Ridge conseguiu produzir 50 g, e agora é escalar a produção.

4 anos atrás

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O sonho dourado dos alquimistas, transmutar metais se mostrou algo trivial para os físicos nucleares, hoje transformar chumbo em ouro só não é feito por ser muito mais caro que o ouro obtido. Em alguns casos essa transmutação ocorre até naturalmente, como no caso do cliente da Amazon que comprou um pote de minério de urânio, esperou 4,7 bilhões de anos e quando abriu estava cheio só pela metade.

Alguns elementos artificiais são especialmente úteis, como plutônio, criado em 1940 mas só tornado público em 1945 por motivos de segurança nacional. Com ele você pode construir bombas nucleares, energizar sondas espaciais e alimentar um capacitor de fluxo para viajar até 2015 e comprar um Mr Fusion.

Claro, não é tão simples. Existem diversos isótopos de plutônio, com as mais variadas meias-vidas, o tempo em que 50% do material sofreu decaimento radioativo. 240Pu, usado em armas nucleares tem uma meia-vida de 6.561 anos. 239Pu, também usado como material de bombas de fissão, tem meia-vida de 24.110 anos.

Já o 238Pu tem meia-vida de 87,7 anos. Isso significa que ele emite radiação com mais frequência que os outros isótopos, o que é excelente, e melhor ainda, ele emite radiação alfa, e muita. Esse tipo de radiação é composta de núcleos de hélio, dois prótons e dois nêutrons que podem ser bloqueados com uma folha de papel.

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Simples, não?

Um sujeito tem que ser muito lesmão pra se contaminar com 238Pu, do nível de esfarinhar um pedaço e cheirar o pó de plutônio.

Essa capacidade de produzir muita energia, e por conseguinte calor torna o 238Pu ideal para ser usado em geradores termoelétricos como os MMRTGMulti-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator da NASA. Só que como não estamos mais em 1985 e boa parte das farmácias fecharam, não é tão fácil achar plutônio.

A NASA só tem 35 kg de 238Pu em estoque e metade já passou da validade. Quando fresquinho e recém-criado o 238Pu emite partículas alfa a rodo, que colidem com átomos dentro do bloco de plutônio, gerando calor. Uma pelota de 238Pu chega a 1.260 ºC, o estado natural dela é assim:

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O estoque só dá para mais duas missões, e tudo que se refere a exploração do Sistema Solar exterior depende de MMRTGs. Para tristeza dos ecochatos energia solar não funciona depois de Marte, os painéis se tornam ineficientes demais.

Robôs dos grandes como a Curiosity também precisam de geradores nucleares, não dá pra pagar de Watney e arrastar um trailer de painéis solares.

Problema: com o esfriamento da Guerra Fria os americanos pararam de produzir 238Pu, em 1988 nenhuma unidade nuclear com essa capacidade funcionava mais. Os EUA descobriram que estavam com escassez de plutônio para suas várias missões. A solução? Comprar dos russos, que venderam alegremente 238Pu aos antigos inimigos jurados. Yay capitalismo!

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Em 1993 foram 16 kg de plutônio, pelo módico valor de US$ 25.920.000,00. Só que os estoques russos acabaram e em 2009 pararam de vender. Os EUA começaram a correr atrás e só agora, depois de milhões de dólares investidos, surgiram boas notícias.

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge conseguiram produzir 50 gramas de 238Pu, em um projeto-piloto para testar o processo. Agora é ampliar para escala industrial, e a NASA e outros usuários poderão respirar aliviados.

O processo aliás é bem simples, dá pra fazer em casa:

Você pega urânio-235, bombardeia com nêutrons. Parte vai sofrer fissão (mantenha abaixo da massa crítica, para não incomodar os vizinhos). Parte incorporará o nêutron e se tornará 236U. Bombardeie com mais nêutrons e ele virará 237U, que tem meia-vida de 7 dias, ao final decairá naturalmente em netúnio-237.

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Separe quimicamente o 237Np do resto dos elementos para ter uma amostra pura. Repita o bombardeamento de nêutrons para que o 237Np vire 238Np, isótopo com meia-vida de 2 dias, que decai naturalmente para 238Pu.

Viu? Mais fácil que fazer rabanada ou Ovos Woodhouse.

Se tudo der certo produzirão de 1,4 kg a 5 kg de 238Pu por ano. A Curiosity carrega em seu MMRTG 4,8 kg de plutônio. Economizando e planejando, vai dar pra NASA tocar suas missões, inclusive o sonhado submarino que derreta km de gelo em Europa e vasculhe os oceanos em busca de vida.

Fonte: Space Daily.

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