英国科学家成功用鋂发电,有望成为未来太空任务动力来源

  英国国家核子实验室(NNL)团队近日运用鋂-241(Americium-241)产生的热量产生电流,并点亮了一个小灯泡。尽管这只是个小小的成功,但NLL相信如果有助于目前太空发展所面临的问题,如果顺利应用,未来太空探测器可以持续将重要影像和数据发送回地球数十年──远远超过其他方式达成的时间。

  以目前来说,无人太空船和探测器使用的核能电池热源主要来自钸-238(plutonium-238),但这种元素生产非常困难且昂贵,而鋂则是钸的一些同位素在放射性衰变下产生,由于一般人难以接触到这些元素,尽管不能100%肯定,但NNL确实认为这是鋂的热量首次用来发电。

  这项突破意味着未来在放射性同位素动力系统可能会使用鋂执行任务,在一些有挑战性的行星表面和进入深空(deep space)时,太阳能电池板等电力来源可能无法起作用,而使用鋂的热量来驱动太空船及相关系统或许正是解答。

  与NLL密切合作的莱斯特大学(University of Leicester)太空仪器和太空核动力系统教授Richard Ambrosi表示,为了推进太空探索的界限,人们需要在机器人、自驾车、先进仪器和发电等技术创新。「放射性同位素动力源是未来欧洲太空探索任务的一项重要技术,将能协助打造更强大的太空船,并使探测器进入更遥远、寒冷、黑暗和恶劣的环境。这是实现这些目标的重要一步。」

  透过与European Thermodynamics公司、核能除役管理委员会(NDA)合作,NLL团队得以在监管下使用英国库存的钸来产生鋂,并成功运用其点亮灯泡。Tinsley表示,灯泡能亮起是集结了所有合作机构的技术结晶,「很高兴发现鋂能这样使用,回收某个产业认为是废料的东西,成为另一个产业的重要资产。」

  据了解,除了欧洲太空总署(ESA),一些太空机构也已向NLL展现对这项技术的兴趣,希望系统能准备好替未来十年内即将出现的月球任务提供动力。而NLL也对地球应用机会有兴趣,这项技术有成为长达100年电力来源的潜力,NNL客户总监Tim Tinsley认为这或许会成为英国宝贵的商业和出口机会。

  Tinsley也强调,鋂并不会回收利用,因为鋂本身就是一种废料,这种做法只是协助「清除」,对库存老化的钸来说,含有的鋂可能是重新将之用作新燃料的问题。「在有足够应用目的下,我们能将鋂从所有英国的钸中清除,剩下的钸成为更好的状态,进一步储存或当作核燃料再利用。」

  ESA计画负责人Keith Stephenson表示,核子动力无与伦比的能量密度,将能协助实现一系列过去认为不可能的任务。「核能与太空部门间的成功合作赋予欧洲全新的能力,同时也替未来雄心勃勃、鼓舞人心的太阳系探索打开大门。」

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