今天武器级钚库存的最大问题是如何处理它 。据估计,美国目前拥有96.6 吨(87.7 公吨)钚——而且存在储存问题 。其中大部分目前储存在南卡罗来纳州萨凡纳河遗址的一座建筑物中 。
马尔姆斯特罗姆空军基地导弹维护小组在蒙大拿州导弹基地拆除洲际弹道导弹 (ICBM) 的上部 。该部分是随机挑选的,用于八月份在加利福尼亚州范登堡空军基地的试射 。
钚和电力
今天,核电站生产的能量中有三分之一以上来自钚 。然而,美国没有任何依赖钚作为能源的设施 。
在核反应堆中形成的最常见的钚同位素是 Pu-239,它是通过从贫铀 (U-238) 中捕获中子而产生的 。裂变后,Pu-239 的能量可与浓缩铀 (U-235) 一样多,后者也用于核武器 。
历史上,另一种钚同位素 Pu-238 用于为一些商业起搏器的电池供电 。随着锂动力替代品进入市场,这些医疗设备已经过时了 。
但在最后的前沿,钚仍然是一种有价值的商品 。
钚和深空
“钚最重要、鲜为人知的用途是在太空探索期间发电,”伯恩斯说 。“钚23百思特网8在经历放射性衰变时会释放大量热量,这种热量可用于热电发电机来发电 。”
Pu-238具有许多特性,使同位素对为航天机构工作的工程师非常有吸引力 。首先,您不需要太多热量来产生大量热量,然后可以将其转化为电能 。
然后是半衰期,这是一个指标,它告诉您给定放射性同位素中的一半原子衰变并转化为其他物质需要多长时间 。Pu-238 的半衰期为 88 年,可以让漫游车和太空探测器连续运行数十年 。
远离太阳,在恒星光线微弱昏暗的地方,太阳能卫星不会表现得那么好 。与此同时,依赖阳光的火星探测器(如现已解散的机遇号探测器)必须与过往风暴产生的灰尘作斗争,这些灰尘可能会窒息它们的面板并阻碍电池功能 。
由于这些原因,Pu-238 非常适合火星和深空探索 。到目前为止,Pu-238 已经为至少 30 辆美国航天器提供动力 。2021 年 2 月降落在这颗红色星球上的毅力漫游者有一台由 Pu-238 提供燃料的发电机 。所以做遥远的航天器就像旅行者1号和旅行者2号,并已参观了太阳能系统(及以后),自1977年以来 。
这张插图显示了 NASA 的航海者 1 号和航海者 2 号探测器在日光层之外的位置,日光层是一个由太阳产生的保护性气泡,远远超过冥王星的轨道 。两者都由钚提供动力 。
钚和毒性
钚具有放射性,但您可能永远不会接触到它 。卡内基科学研究所的 Robert M. Hazen 说钚“没有天然来源” 。“它必须通过增殖反应堆制造,所以地球上使用的所有钚都是人造的,”他通过电子邮件解释道 。
不过,它可以通过工厂或容器释放到环境中,但空气、水、土壤和食物中的钚含量极低 。但是,如果您暴露在外,很可能是通过吸入辐射气溶胶或皮肤接触 。和许多因素将决定曝光是否会伤害你,包括有多少,多久和你是如何与钚接触 。
当你吸入它时,一些钚会被困在你的肺部,并会转移到你的骨骼和肝脏 。如果你通过食物吞下它,微量的也会扩散到你的骨骼和肝脏 。如果您接触钚,很少(如果有的话)会进入您的身体,但它会灼伤与其接触的皮肤 。因此,尽管钚是一种放射性元素,但它远非活动家拉尔夫纳德 (Ralph Nader)曾经宣称的“人类已知的毒性最强的物质”。
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