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NASA

NASA、25 年ぶりにプルトニウムの生産を再開 38

ストーリー by reo
気にしない気にならない 部門より

taraiok 曰く、

NASA は 25 年ぶりに非兵器級プルトニウムの生産を再開すると発表した (Discovery News の記事本家 /. 記事より) 。

NASA は 1970 年代から、深宇宙探索のための探査衛星であるガリレオやカッシーニ、最近では火星探査に出ているキュリオシティなどの動力源としてプルトニウム 238 と呼ばれる放射性物質を使用してきた。しかし、1980 年代後半からは安全性や環境問題のため、サウスカロライナ州サバンナリバーサイトにあった原子炉を閉鎖、独自生産を中止した。その後はロシアからプルトニウムを購入してきたが、2010 年からはこのロシアからの提供が受けられなくなったようだ

このため NASA と米エネルギー省はテネシー州のオークリッジ国立研究所で再生産を開始したという。今後は年間 1.5 kg ほどのプルトニウム 238 を生産する計画だとしている。NASA の惑星科学部門の責任者の Jim Green 氏は、プルトニウム生産の再開は、今後の長期宇宙探査のための重要なプロセスだと語っている。

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  • by adeu (2937) on 2013年03月18日 12時16分 (#2345540)
    プルトニウムなら日本で売るほど余ってるんじゃないの。あ、でも核拡散防止条約にひっかかるのか。
    • 日本で「余っている」プルトニウムは主に239Puでしょう。それなら米国でも余っていでしょうし。

      その「余っている」プルトニウムには238Puも少量含まれますが、分離が面倒だからそんな生産方法はとらないのでは。

      親コメント
      • 238Puは235U或いは238Uに中性子を照射してネプツニウムの同位体を経て生産される訳ですが、いつまでも炉内に放っておくとどんどん中性子を吸収して240Puになってしまいます。
        だもんで専用の空冷の黒鉛減速炉やなんかで核兵器級のプルトニウムを作るより高頻度でせっせと燃料集合体を交換しながら生産しなくちゃならないんですね。
        冷戦華やかなりし頃に諸々の事情で太陽電池が使えない所謂スパイ衛星なんかの電源に核電池や宇宙用原子炉を米ソは使ってたんですが、主に技術的な進歩で不要になったので238Puの生産を止めちゃったんです。
        まああくまで邪推ですが、たかが年に1回ぐらいの探査機用だけに原子炉と生産設備を再稼働するのではなくて他にも何か理由があるんじゃないかと思いますね。
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        • たかが年に1回ぐらいの探査機用だけに原子炉と生産設備を再稼働するのではなくて他にも何か理由があるんじゃないか

          私もその点が気になりました。NASAが計画している火星以遠の探査機用RTGで、年1.5kg生産分の238Puニーズが生じるかというと、さすがにそれは過剰な気がします。

          ある程度の規模で生産しないとペイしないので、NASA以外にも提供するつもりで生産するとか、そのあたりの理由なんじゃないかと想像していますが、どうなのでしょうね。

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          • by Anonymous Coward

            イオンエンジンの電力供給源としての利用を考えてるんじゃないのかな?

            • by Anonymous Coward

              熱密度が低すぎではないかね?
              はやぶさの太陽電池の2.6kWの出力を得るためにはおそらく100kgほどのPu238が必要になるだが。

              • by Anonymous Coward

                太陽電池は太陽から離れる程出力が落ちるから。深宇宙探査には向かない。出力低下を見越して大き目にしているんだろうしさ。
                はやぶさのイオンエンジンの消費電力は350W、熱電対でも10kgぐらいあればいいし、
                発電素子の耐久性が落ちるのを許容できれば、効率は上げられるから。量はもっと減らせる。
                http://www.nec.co.jp/space/technology/bus/ion_engine.html [nec.co.jp]

              • by Anonymous Coward

                350Wってそれ一機分でしょ。
                4機で1.4kW。5,60kgのPu238が必要。
                あとこれPu238そのものの重さだけなので、殻とかサブシステム含めるともっと重くなるよ。

              • by Anonymous Coward

                年産1.5kgの計画なわけだから、仮に10kgでいいとしても、全然足りない。

        • by Anonymous Coward

          >他にも何か理由があるんじゃないか
          匠の技術の継承とか?
          そろそろ担当者が定年退職なので若者に技術を継承しておかないとロストテクノロジーになる、とか…

          • 燃料棒の取り出しのタイミングが理論上では未解明な部分があって陶器や磁器の窯出し的な職人の勘を必要とするとかですか…。
            親コメント
            • by TarZ (28055) on 2013年03月18日 15時28分 (#2345676) 日記

              238Pu職人の朝は早い。なぜなら、中性子捕獲が進む前に炉から取り出す必要があるからだ。

              「何十年か前なら、こういう炉もいっぱいあったんだけどね。冷戦が終わって、最近は減っていく一方」

              調整を終えたAさんは我々との話を切り上げ、マニピュレータで燃料棒をひょいひょいと抜き取った。

              「これは駄目。ほら、もう中性子捕獲しちゃってるでしょう」

              この仕事は時間との勝負…

              (↑確かに、技術が継承されないと大変そうなお仕事です)

              親コメント
          • by Anonymous Coward

            U-238に中性子を吸収させると普通に得られるものは Pu-239ですから
            U-235を出発点に、途中で核分裂させずに、三回中性子を吸収させるでしょうか?
            他のPuの同位体をできるだけ生成させず、効率よくPu-238を生産するというのは
            結構難しくて、軍事機密なので残されているドキュメント類も少なくて、
            本当に技術が失われる心配があるのかも。

      • by Anonymous Coward on 2013年03月18日 20時55分 (#2345834)

         「日本で『余っている』プルトニウムは主に239Pu」と言っても、239Puは5~6割じゃなかったかな。>原子炉級プルトニウム
        同じ核分裂性の241Puと合わせて6~7割しかなく、他のプルトニウムの大部分は中性子を吸収する制御棒としての働きの方が強いですよね。
        まぁ、燃料電池として使うなら、240Puは百年未満の運用期間なら238Puよりは量が多くなりますが、数百~千年利用しようとしたら238よりも効率的ですね、当面そういう用途は思いつきませんが。

        親コメント
    • by Anonymous Coward on 2013年03月18日 21時34分 (#2345850)
      日本の核燃料はほとんどアメリカの紐付きなので、最終処分まで消息を報告する必要がありますけど、IAEAのトラッキング付きなら加盟国同士の移動は問題ないですよ。しきしまとかそのために作ったんじゃ無いですか。
      もんじゅとか常陽のブランケットは明らかに239Puがほとんどの兵器クラスなので燃やすなり、核兵器にするなり自分でどうにかしろと言われるでしょうが。
      238Puは崩壊モードがアルファ崩壊で被覆材を剥がさない限り厳格な隔離無しに扱えるから便利なんですよ。でもってそれなりに長持ちして、自己熱でメルトダウンしない程度のぬるさ。ただPuの同位体を分離するのは非常に困難なので、238Puだけを生産するには運転中に頻繁に燃料ペレットを交換できる炉型が必要で、研究用や兵器用に作られたガス炉が必要なんじゃ無いかな。
      親コメント
    • 米国は自他共に認める核兵器保有国なので核不拡散条約上は全く問題有りませんよ
      むしろ問題は日本国の非核三原則(持たない、作らせない、持ち込まない)の第二項目に抵触し、核兵器製造の幇助と見なされます

      親コメント
      • by Anonymous Coward
        うーん僕の知ってる国会決議と違うんだけど。第二項目はあくまで作らない。幇助という概念もない。拡大解釈はいかんよ。 アメリカの紐付きで日本が買ってアメリカで濃縮したウランに関して、副生成物である劣化ウランであめさん確か徹甲弾作ってたはず。もしアメリカがもんじゅのミリタリグレートPuを引き渡せと言えば普通に輸出しても何も問題が無い。
      • by Anonymous Coward

        非核三原則は
        「核兵器をもたず、つくらず、もちこませず」
        であって、
        ・作らせない
        なんて項目はないよ。

    • by Anonymous Coward

      散らばった補車線物質は東電の所有物ではないとかいってたので
      勝手に持って行ってOKだと思いますよ。

    • by Anonymous Coward

      余ってるとはいえ、
      今後継続生産できなそうな国からは買わないでしょ。

  • by Anonymous Coward on 2013年03月18日 15時37分 (#2345685)

    ボイジャーでの最大電気出力160W、熱出力2400W。
    半減期は87.7年、
    1年ごとに出力が0.787%ずつ落ちる。
    生産後23年経つと、出力が16.6%減少する。

    赤く光る238PuO2のペレット画像が面白い。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84%E6%80%A7%E5%90%8C%E4%B... [wikipedia.org]

    ヘアドライヤーが1400W程度なので、熱を利用して、
    濡れた髪の乾燥にも使える。

    わざわざコストをかけて生産を再開するってことは
    核兵器に関連することなんだろうかね。

    • by Anonymous Coward on 2013年03月19日 0時18分 (#2345923)

      過去には、非常に長い寿命を持つことから、プルトニウムを使った非常に小さなRTGが、
      埋込式心臓ペースメーカーの電源として使われていた[10]。
      2004年現在で、約90個が未だ使われていた。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      ボイジャーの頃より電気をいっぱい使ってると思うんだが・・・・
      コンピュータの処理速度向上、複数の高性能カメラ、多数の計測器、それを遠くに送る高出力と通信量・・・・・

      アメリカさん、ロシアさん、中国さん他が兵器級のものについて、条約があろうとなかろうと正直に発表するとも思えんし。

      • by Anonymous Coward

        ボイジャーよりは燃費いいんじゃない?

    • by Anonymous Coward

      Pu238の熱出力は0.54kW/kgであるので、
      1400W相当のドライヤは3kgぐらいの重さになるわけだ。

      腕が大分鍛えられそうだ。

      • 放射能の使い道としては、ドライヤーより、ひげ剃り/脱毛器だと思う。
        #マジであった話だそうです。((((;゚Д゚)))

        親コメント
        • by Anonymous Coward

           エステに使おうという冗談が昔学会であったそうで…。
          まぁ、一部の人(俗に言う活性酸素の生成量が極端に多い人など)は、大部分の人にとっては良い方向に働く数十mSv/年でも負の影響でるので、冗談レベルの話ですが。

      • by Anonymous Coward

        発電機は床に置いてケーブルで繋げば?

        • by Anonymous Coward

          放出熱をそのまま使うって話では?

        • by Anonymous Coward

          電力にするなら重さは20倍で計算してください。
          #で電力にならない95%の熱は部屋を暖めることになるので…。

        • by Anonymous Coward

          元記事の
          ヘアドライヤーが1400W程度なので、熱を利用して、濡れた髪の乾燥にも使える。
          を踏まえて書いてるのにな。

    • by Anonymous Coward

      と言うことはデロリアンでタイムトラベルする為には
      プルトニウムが34000トン以上必要と言うことですね(違

    • by Anonymous Coward

      ファインマン博士がデーモンコア(プルトニウムの半球)を触って暖かかったって著書で書いていたけど、こりゃとても触れそうも無いですね。
      プルトニウムでももっと半減期の長い別の同位体だったのかな。

  • by Anonymous Coward on 2013年03月18日 20時14分 (#2345811)

    誤射かもしれない。

    • by Anonymous Coward

      女の子にそのセリフはいたらぶたれますよ

      • by Anonymous Coward

        いやでも、一発だけで当てるのって、難しくありません?

        ベテランなら違うのかなあ。。。

        • by Anonymous Coward

           トップガン出身者の鼻っ柱折れる自衛官なら…。
          まぁ、数の不利を質で補おうと、(予算の都合で)練習も満足にできないのに頑張ってますからねぇ。
          伝説も色々ある [dion.ne.jp]し。
          腕はよくても弾がないのがたまに傷なんだが。

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