Amerika Kembali Produksi Plutonium-238 untuk Misi Luar Angkasa

Liputan6.com, Jakarta - Dalam upaya untuk mencegah krisis energi, Department of Energy Oak Ridge National Laboratory (ORNL) kembali memproduksi plutonium-238 (PU-238) setelah hampir 30 tahun.

Cadangan isotop plutonium digunakan untuk menyalakan generator radiotermal. Langkah ini dapat menghemat listrik untuk penyelidikan luar angkasa mendalam menjadi hanya 35 kg. Dengan demikian, 50 g dari plutonium oksida yang pertama dihasilkan oleh laboratorium tersebut menandai perubahan besar dalam kemampuan ruang angkasa Amerika.

PU-238 adalah isotop plutonium yang tidak stabil dengan paruh 87,7 tahun. Ketika isotop ini meluruh menjadi uranium-234, setiap gramnya menghasilkan sekitar 0,5 watt listrik termal, yang memungkinkan RTGS kecil untuk memberi daya pada pesawat ruang angkasa yang jauh dari Matahari atau pada permukaan planet tanpa perlu panel surya.

Ini merupakan sistem yang sangat sukses sejak program Apollo, tapi karena Savannah River Plant di Carolina Selatan berhenti memproduksi PU-238 pada tahun 1988, NASA telah mengandalkan persediaan elemen yang dibeli dari Rusia pada tahun 1993.

Hanya setengah dari apa yang tersisa memenuhi spesifikasi, sehingga ORNL mengatakan, yang tersisa itu cukup untuk memberi daya pada dua atau tiga misi NASA saja. Meskipun PU-238 diproduksi di reaktor nuklir, penggaliannya membutuhkan proses pemisahan isotop yang memakan biaya mahal, sehingga lini produksi khusus pun diperlukan.

Untuk memperbaikinya, ORNL mengembangkan lini produksi baru di bawah program bernilai US$ 15 juta. Proses ini melibatkan pengambilan neptunium-237 (NP-237), yang merupakan bahan baku dari Idaho National Laboratory, dengan cara mengubahnya menjadi neptunium oksida, kemudian mencampurnya dengan aluminium, dan menekannya menjadi pellet dengan kerapatan tinggi.

2 dari 2 halaman

Selanjutnya

Selanjutnya, proses tersebut membombardir bahan baku tadi dengan Isotop Reaktor Isotop milik ORNL, untuk mengubah NP-237 menjadi NP-238. Bahan ini nantinya meluruh dengan cepat menjadi PU-238.

PU-238 yang baru saja dibuat kemudian dipecah, plutonium dipisahkan dari sisa-sisa neptunium, teroksidasi, dan dikirim ke Los Alamos National Laboratory untuk pemrosesan akhir menjadi pellet. Sementara itu, neptunium yang tersisa didaur ulang untuk menciptakan lebih banyak plutonium. Satu kelebihan dari proses ini adalah plutonium baru dapat dicampur dengan stok substandar yang ada untuk membuatnya kembali dalam jumlah normal.

ORNL mengatakan, langkah berikutnya dalam program ini adalah menganalisis sampel untuk menentukan kemurnian dan jumlah dari PU-238. Laboratorium lalu akan menganalisis seberapa efisien metode produksi yang digunakan dan kemudian meningkatkan prosesnya.

Menurut ORNL, laboratorium akan segera membuat sebanyak 300-400 g PU-238 per tahun, yang akan meningkat menjadi rata-rata 1,5 kg per tahun.

"Setelah kami mengautomatisasi dan meningkatkan prosesnya, negara akan memiliki kemampuan jarak jauh untuk menghasilkan sistem tenaga radioisotop seperti yang digunakan oleh NASA untuk eksplorasi ruang angkasa mendalam," kata Bob Wham, pemimpin proyek Divisi Teknologi Isotop dan Keamanan Nuklir ORNL, sebagaimana dikutip dari Gizmag, Senin (28/11/2015).

(Why/Isk)