Batterie: per quelle spaziali si cerca di sostituire il Plutonio con l’Americio

Nasce un nuovo tipo di batteria spaziale, destinata ad alimentare i satelliti, che sostituisce il tossico Plutonio con l’Americio. La prima batteria di questo tipo è stata realizzata in Cumbria, Regno Unito, da una collaborazione, fra il Nuclear National Laboratory e l’Agenzia spaziale britannica. “Negli ultimi 50 anni le missioni spaziali hanno utilizzato il plutonio-238 per impedire il congelamento delle navicelle spaziali, ma le sue scorte sono molto limitate”, ha dichiarato il professor Tim Tinsley, direttore dell’NNL.

“Abbiamo identificato riserve significative di Americio-241, un radioisotopo con proprietà simili a quelle del plutonio-238, ma con un potenziale rivoluzionario per le ambizioni spaziali del Regno Unito”. L’americio-241 è un tipo di isotopo dell’americio. È radioattivo, come tutti gli isotopi dell’americio, con un’emivita (decadimento radioattivo) di 432,2 anni.

Viene utilizzato nel settore del vetro come misuratore di spessore e come sorgente di neutroni per i test non distruttivi di macchinari e attrezzature. Il suo uso più tipico, tuttavia, è come fonte di ionizzazione nei rilevatori di fumo.

Questo lavoro “ci vedrà applicare decenni di esperienza nella separazione e purificazione di materiale nucleare usato per sbloccare grandi benefici pubblici, e va al cuore del nostro scopo di scienza nucleare a beneficio della società”, ha spiegato Tinsley.

Le batterie atomiche sono comuni da decenni nelle missioni spaziali. Tutte le missioni Apollo hanno portato con sé una batteria atomica, così come tutti i rover di Marte. Le batterie atomiche sono definite “tecnologie critiche per le missioni” dalle agenzie spaziali.

La maggior parte delle batterie atomiche è stata alimentata da plutonio-238, un radioisotopo prodotto esclusivamente negli Stati Uniti e in Russia, dove le scorte sono scarse e derivano dall’utilizzo di reattori attivi. inoltre, oltre a essere radioattivo, il plutonio è altamente tossico. nelle batterie atomiche le radiazioni emesse dall’isotopo radioattivo vengono trasformate in calore che poi direttamente genera elettricità, anche per periodi lunghissimi.

Il progetto, in corso di realizzazione presso l’NNL, il laboratorio nazionale di fissione nucleare del Regno Unito, dal 2009, cerca di utilizzare le’elmento Americio 241, radioattivo,  in alternativa al Plutonio-238: Questo elemento viene prodotto durante il decadimento radioattivo del combustibile esaurito dei reattori nucleari e che emette energia per più di 400 anni.

“Questa nuova capacità segna una pietra miliare significativa per il North West Space Cluster, aggiungendo posti di lavoro qualificati all’attuale forza lavoro di 2.000 persone”, ha dichiarato George Freeman, Ministro della Scienza del Regno Unito.

“Questo entusiasmante lavoro del National Nuclear Laboratory è supportato da oltre 19 milioni di sterline di finanziamenti governativi, creando un combustibile a base nucleare che metterà Sellafield e il Nord Ovest saldamente sulla mappa della tecnologia spaziale globale”.

Secondo il governo britannico, le batterie spaziali “rivoluzionarie” potrebbero dare impulso all’industria spaziale e creare opportunità economiche nel Paese. “Essere in grado di offrire una fornitura di Americo-241 unica a livello mondiale incoraggerà gli investimenti e sbloccherà le opportunità di crescita per tutti i tipi di industrie britanniche che desiderano esplorare l’energia nucleare”, auspica il ministro della Scienza.

La nuova partnership trasformerà un’idea scientifica collaudata in una tecnologia pienamente realizzata, perché c’è un’abbondante scorta di Americo-241 disponibile per l’estrazione presso il Laboratorio Centrale dell’NNL nel sito di Sellafield, dove sta nascendo il nuovo laboratorio.

Sarà in uso entro i prossimi quattro anni e si prevede che verrà utilizzato per le prossime missioni nello spazio profondo e per la missione Argonaut dell’Agenzia Spaziale Europea sulla Luna.

“Stiamo sostenendo la tecnologia e le capacità per supportare ambiziose missioni di esplorazione spaziale e stimolare la crescita del settore nel Regno Unito”, ha dichiarato il dottor Paul Bate, CEO dell’Agenzia spaziale britannica.

“Questo metodo innovativo per creare l’americio per alimentare le missioni spaziali ci permetterà non solo di sostenere l’esplorazione della Luna e di Marte per periodi di tempo più lunghi, ma anche di avventurarci nello spazio come mai prima d’ora”.