<

Plutonium-238 bahan bakar pesawat ruang angkasa dalam hitungan gram


Kategori : Technology | Date : 14 January 2019
Ketika persediaan bahan bakar pesawat habis di abad ke 21

Tahun 2019
Kiris plutonium-238 akhirnya berakhir. Setelah pemerintah Amerika menyiapkan sebuah robot untuk menciptakan rantai panjang dalam produksi.
Sehingga dapat membuat bahan yang paling langka dan berharga, plutonium-238. Laboratorium milik pemerintah di National Oak Ridge Tennessee mengatakan membuat cara baru dalam proses plutonium-238. Dapat memproduksi 8x lebih banyak, mengunakan robot otomatis.

Sebelumnya produksi materi langka tersebut harus dibuat dengan reaktor ukuran besar. Sekarang tidak ada lagi reaktor, sehingga kebutuhan plutonium-238 menjadi langka dan produksi jauh lebih sedikit. Proses pembuatan sebelumnya membutuhkan waktu 2,5 - 3 tahun untuk menghasilkan beberapa gram.
Bahan penting untuk pesawat ruang angkasa ini juga berbahaya. Materi protactinium-233 sangat radioaktif. Setengah dari isotop ini meluruh setiap 27 hari, dan melepaskan sinar gamma yang kuat dalam proses produksi.

Hanya beberapa pekerja terlatih diijinkan berada di ruang produksi. Dan hanya menghasilkan beberapa ons saja setiap tahun. Resiko pekerja disana sangat tinggi, khususnya kebocoran radiasi sinar gamma yang mematikan.

Setidaknya 20.000 - 25.000 pelet setahun digunakan untuk kebutuhan produksi protactinium-233 untuk kebutuhan Nasa.

Proses pembuatan harus dilakukan proses berulang-ulang sampai menjadi produk setengah jadi. Hal ini membuat produksi sangat membosankan dan lambat

Untuk itu departemen laboratorium negara membuat sebuah mesin otomatis. Lengan robot dengan lengan multi fungsi melakukan pekerjaan berulang-ulang mengantikan para pekerja, prosesnya menjadi lebih cepat dan aman dibanding pekerja manusia.

Robot akan mengambil corong, membawa ke cetakan, menuangkan neptunium-237 dalam jumlah terukur ke tabung aluminium.
Dan pekerja tinggal mengemas ke dalam tabung reaktor untuk tahap selanjutnya.

Bila semua berjalan lancar, produksi plutonium-238 dapat mencapai 1500g pertahun. Atau 3x lebih banyak untuk Nasa sebelumnya.
Walau masih membutuhkan waktu untuk skala penuh di tahun 2025 nanti dengan kapasitas 8x lebih banyak.



Plutonium-238 akan diproduksi dalam 2-3 tahun mendatang

Tahun 2017
Bahan radioisotop adalah sumber bahan bakar all in one yang hemat. Ketika bahan tersebut bereaksi dan berubah menjadi elemen baru, dapat melepaskan sejumlah energi. Panas dapat menghangatkan sirkuit robot dan pesawat ruang angkasa yang rapuh, dan memberikan power dengan tenaga yang kompak dan ringan sampai menjadi sumber energi ekplorasi ruang angkasa selama beberapa puluh tahun.

Sekitar 2.900 jenis radioisotop yang diketahui manusia, hanya 22 yang dapat dimanfaatkan untuk menyalakan pesawat ruang angkasa.

21 jenis isotop dapat membuat tantangan untuk digunakan secara praktis. Proses produksi yang sangat mahal, dan terlalu banyak memancarkan radiasi berbahaya ketika digunakan atau kekurangan daya panas yang cukup.

PU-244 memiliki usia paling panjang, mencapai 80 juta tahun.
PU-232 dengan usia 373 ribu tahun
PU-239 dengan usia 24 ribu tahun.
Sisanya sekitar 7000 tahun

2 yang sering di sintetiskan adalah PU-238 dan PU-239.

Hanya satu sejauh ini yang terbaik, plutonium-238 dan tidak memiliki sifat meledak seperti PU-239.

Plutonium-238 atau PU-238 seperti isotop ajaib kata Jim Adams, kepala teknologi Nasa.

Bahan ini baru benar benar hancur setelah bekerja atau habis dalam waktu 87,7 tahun.

Artinya hampir setara satu abad, bahan PU-238 terus memanas. Bahan yang sama dipasang di pesawat Voyager, dan 40 tahun berlalu pesawat masih aktif dan tetap mengirim data ke Bumi.

Satu program Nasa senilai 77 juta dollar mengunakan pembangkit PU-238 hanya membutuhkan bahan bakar dengan bobot 4,8kg.

Seperti robot Curiosity dengan berat total 899kg sedang bekerja di Mars mengunakan satu unit tersebut dan masih jalan sejak mendarat tahun 2011
Rover atau robot tersebut mengunakan mesin Radioisotope thermoelectric generator / RTG. Juga digunakan 2 rover sebelumnya, pesawat Viking 1 dan Viking 2 yang mendarat di Mars tahun 1976.

Dengan unit pembangkit mini, reaktor menghasilkan listrik 110W saja. Cukup membawa bahan bakar 4,8kg.
Bahan bakar yang kecil tersebut diharapkan dapat memberikan sumber power setidaknya sampai 14 tahun.
Energi listrik yang berlebih ditampung ke baterai lithium dengan kapasitas masing masing 42Ah sebagai power cadangan.

Pesawat ruang angkasa tidak dapat mengandalkan panel surya. Karena kondisi ekstrem di ruang angkasa yang dingin dan terbang jauh dari matahari

Probe yang dikirim ke Jupiter misalnya, harus menghadapi kondisi ekstrem, dan pesawat harus terlindung dengan perisai tebal.

Bila bahan plutonium diganti dengan panel surya untuk sumber daya pesawat ruang angkasa. Katanya bisa, tapi ukurannya harus sangat besar, terlebih pesawat yang arah terbangnya menjauh matahari.


Tahun 2015
Amerika hanya memproduksi Plutonium-238 walau dalam jumlah kecil.

Fasilitas nuklir Federal telah diperbaharui di Idaho dan Tennessee untuk produksi Plutonium-238. Ketika beroperasi penuh, fasilitas tersebut dapat memproduksi 1,5 kg Plutonium-238 setiap tahun.

Untuk apa bahan Plutonium-238, pastinya bukan untuk pembangkit nuklir atau bom. PU-238 adalah produk sampingan untuk membuat bom nuklir.

Untuk memproduksi 1,5kg Plutonium-238 dibutuhkan proses bertahun-tahun, hasilnya hanya sebesar kaleng minuman.



Plutonium-238 adalah bahan radioaktif khusus, memiliki sifat dapat memancarkan panas konstan selama beberapa puluh tahun.

Ini adalah bahan bakar untuk misi ruang angkasa. Digunakan oleh beberapa beberapa satelit ruang angkasa dahulu, dan sumber bahan bakar utama untuk menghasilkan listrik.

Plutonium-238 tidak cocok sebagai bahan senjata nuklir. Pada awalnya bahan Plutonium-238 hanya produk sampingan dari pembuatan bahan senjata nuklir. Sampai Amerika dan Rusia akhirnya menutup program senjata nuklir mereka di era 80an.

Untuk membuat Plutonium-238 amat sangat mahal, sekitar satu pon saja dibutuhkan dana 4 juta dollar.
Biaya tersebut diluar investasi di depan seperti mesin dan para ahli yang bekerja.

Diperkirakan persiapan sampai fasilitas pabrik pembuatan Plutonium-238 menghabiskan dana $150 juta.

Plutonium-238 dengan nilai sangat mahal, tidak dapat dihitung dalam angka ekonomis lagi.

Pesawat ruang angkasa New Horizons yang baru mampir ke planet Pluto, mengunakan bahan tersebut sebagai sumber energi.
Pesawat memang tergantung dengan bahan nuklir Plutonium-238. Penemuan ilmu pengetahuan yang membayar semua biaya bahan bakar.

Plutonium-238 akan diproduksi dalam 2-3 tahun mendatang

Belum ada alternatif dari bahan bakar lain selain Plutonium-238 yang mampu membawa pesawat ruang angkasa sampai ke tepian tata surya.



Di masa lalu Amerika memiliki pasokan cukup untuk 238Pu  ketika masih mendukung persenjataan nuklir.

Tetapi fasilitas pemurnian plutonium telah ditutup tahun 1980an, Amerika tidak memiliki fasilitas produksi Plutonium-238.

Badan antariksa Nasa meminta bantuan Rusia menyediakan Plutonium-238.
Sampai cadangan terakhir, karena fasilitas di Rusia untuk memproduksi PU-238 juga ditutup beberapa tahun lalu.

Sebagai contoh, sebuah pesawat ruang angkasa membutuhkan power 110W dari energi panas atau thermo-electric power nuklir.

Plutonium-238 bahan bakar pesawat ruang angkasa

Produksi Plutonium 238
Amerika menghentikan produksi PU-238 di tahun 1988

Rusia menjual beberapa ke Nasa tahun 1990an-sampai 2000an. Tapi total dihentikan sejak 2009.
Sisa persediaan Rusia juga habis, karena persediaan produksi plutonium dari era perang dingin dan tidak diproduksi lagi.

Stok Nasa hanya 35kg, walau departemen energi masih memiliki persediaan lain.

Jumlah PU-238 yang ada hanya separuh dari persediaan yang dibutuhkan Nasa. Untuk membuat pesawat ruang angkasa, Nasa harus berhitung sangat hati hati dengan rencana kedepan. Dan memberi prioritas utama untuk program tertentu.



Juli 2011 Kongres Amerika menyetujui dana baru 10 juta dollar untuk memproduksi PU-238. Amerika akhirnya mulai memproduksi kembali PU-238 yang diatur oleh departemen energi.

DOE / departemen energi sampai Desember 2015, telah memproduksi 50 gram untuk dikirim ke Nasa, disusul 100g lain dalam beberapa bulan mendatang.

DOE akan meningkatkan produksi sampai 300-450g pertahun mulai 2019.
Nasa membutuhkan pasokan 1,6kg setiap tahun dari DOE agar misi ruang angkasa mereka tepat waktu.

Terakhir, Nasa memiliki satu misi dengan pesawat ruang angkasa energi nuklir sampai 2025. Setelah misi tersebut besar kemungkinan bahan PU-238 habis dan harus menunggu kembali persediaan yang cukup dari departemen energi.

Proses Plutonium 238
Mengunakan bahan sampingan dari Neptunium-238 atau bahan dasar PU-238.

Plutonium atau lambang PU ada di daftar tabel periodik dengan nomor atom 94.
Salah satu unsur radioaktif transuranium yang langka, merupakan logam aktinida berwarna putih keperakan.
Ketika terpapar udara, bentuknya menjadi kusam karena menjadi plutonium oksida yang menutup permukaan logam.

Ketika bahan terkena kelembaban udara, perlahan dapat menjadi bubuk yang dapat menyala secara spontan. Merupakan salah satu racun radiologi, bahkan dapat berakumukasi ke tulang sumsum belakang.Bahan terpenting plutonium adalah plutonium-239 dapat menjadi bahan persenjataan. Proses mengunakan bombardir uraium 238 dengan neutron.
Bahan plutonium-238 memiliki umur 88 tahun dan memancarkan partikel alfa. Memerlukan proses yang di bombardir dengan deuteron.

Proses pembuatan PU-238 harus dilakukan bertahap di 3 tempat.
Bahan PU-238 dikirim dari laboratorium nasional Idaho ke Nasional Oak Ridge di Tennessee.

Di Oak Ridge proses di-iradiasi selama berbulan bulan, dan di biarkan mendingin secara radiokatif selama 1 tahun. Dan bahan harus dimurnikan menjadi PU-238.

Sisa atau sampah neptunium kembali dikirim ke Idaho untuk di proses kembali.

Sedangkan bahan PU-238 dikirim kembali ke tempat terakhir di divisi Los Alamos untuk disimpan sebagai persediaan dalam perangkat pengaman.

Dari fasilitas Los Alamos dinamai PU-238 untuk diberikan kepada Nasa.

Dibawah ini proses pembuatan bahan bakar pesawat ruang angkasa.
Plutonium-238 tahap pengolahan dari 2 laboratorium dan penyimpanan


Era digital membuat uang kertas seperti barang usang. Transaksi uang tunai bagi penjualan di toko hanya membebankan waktu bagi karyawan. Toko retail dan makanan lebih menyukai menerima uang digital. Tetapi tidak semua setuju, khususnya senior tetap menyukai uang tunai. Disisi lain, 1 dari 5 penduduk Swedia diperkirakan tidak lagi mengunakan ATM.

Bagaimana reaktor fusi nuklir bekerja. Mengapa lebih aman dan menjadi energi masa depan.Reaktor fusi nuklir Wendelstein 7-X di  Jerman, dan reaktor ITER rampung 50 persen. Mengapa fusi nuklir sangat penting, atau harapan energi. China EAST berhasil membuat matahari buatan dan 5x lebih panas, biayanya hanya 5% reaktor barat

Mengunakan roket biasa untuk perjalanan ruang angkasa, sepertinya sukar dilakukan. Tabung besar untuk tangki bahan bakar, belum tentu cukup untuk perjalanan yang cukup lama. Nasa baru saja mengkonfirmasi teknologi roket dengan daya dorong microwave emDrive bisa dilakukan. Mei 2018 kemungkinan proyek emDrive tidak bekerja.



Chip controller Silicon Motion SM2262, menjadi generasi ke 2 di seri chip SM. Mengunakan interface PCIe 3.0 x4 dan NVMe versi 3.1. Silicon Motion SM2262 mengantikan posisi Silicon Motion SM2260 yang sebelumnya digunakan untuk SSD Adata, Intel dan Trancend.

Beberapa rancangan pesawat ruang angkasa, Solar Express mampu terbang ke Mars dalam 2 hari. Pesawat ruang angkasa masa depan tidak mengunakan bahan bakar konvensional. Beberapa rancangan pesawat lebih banyak mengunakan roket fusi atau roket anti matter.

Sensor Sony IMX390 memiliki sensitif 120dB HDR. Lebih cepat menyesuaikan cahaya gelap dan terang dengan teknologi HDR, dan fitur LED Flicker. Teknologi sensor camera tahun 2018

Perbedaan notebook dan laptop hanya sebatas kata. Bila melihat laptop bisnis sangat mudah dikenali, dari banyak port, garansi, tambahan alat docking. Tapi bukan perangkat itu saja yang membedakan notebook kelas kantor dan rumah. Notebook kantor diuji termasuk tut keyboard sampai bagian engsel. Dan lebih mudah diperbaiki.



Honda mengumumkan teknologi motor Hyrid dari Daido Steel, sebuah perusahaan produsen besi di Jepang. Motor kendaraan listrik tidak perlu mengunakan bahan metal magnit yang langka, artinya motor kendaraan listrik tidak lagi mengunakan metal Dysprosium dan Terbium.

Tanki bahan bakar pesawat ulang alik atau space shuttle dibawa pulang ke museum. Tanki raksasa seberat 33 ton seperti ini , dahulunya digunakan sebagai tangki bahan bakar utama. Tabung tersebut dipasang di pesawat ruang angkasa, dan terakhir dilepas setelah mencapai ruang angkasa.

Teknik umum menyambung dua metal adalah di solder atau di las. Dibutuhkan panas, dan satu bagian atau dua bagian akan dirusak. Lem metal ke metal MesoGlue bentuknya seperti lem, dapat merekatkan bagian metal ke metal. Termasuk menyambung pipa, pendingin heatsink ke CPU bahkan bahan kaca.

Dari video BBC menceritakan bagaimana cara kerja reaktor nuklir. Seperti memanaskan ketel air dan mengerakan turbin. Pembangkit listrik reaktor nuklir mengunakan teknik yang sama, tetapi pemanas mengunakan reaksi dari plutonium.

Pembangkit nuklir dengan bahan bakar thorium menjadi solusi pembangkit yang aman dan murah. Bahan thorium lebih banyak dibanding uranium, biaya perawatan murah. Skala kecil dengan biaya 1000 dollar menyalakan 10 rumah seumur hidup

Melihat reaktor nuklir sepertinya menyeramkan. Melihat video ini terlihat warna air menjadi biru. Mungkin setelah reaktor mendapatkan kekuatan yang disebabkan partikel bermuatan seperti elektron



Bagaimana membangun sebuah satelit. Setelah diluncurkan akan digunakan tapi dilupakan. Bila gagal tidak bisa di servis , bila rusak akan menjadi sampah di ruang. angkasa. Seluruh tahap pengujian akan dilakukan di pabrik satelit, karena setelah diluncurkan tidak ada kesalahan.


No popular articles found.