प्लूटोनियम -238: Difference between revisions

प्लूटोनियम -238, ²³⁸Pu
	Plutonium-238 oxide pellet glowing from its decay heat
General
Symbol	238Pu
Names	प्लूटोनियम -238, 238Pu, Pu-238
Protons (Z)	94
Neutrons (N)	144
Nuclide data
Half-life (t1/2)	87.7 years
Isotope mass	238.049553 Da
Spin	0
Parent isotopes	242Cm (α); 238Np (β−); 238Am (β+)
Decay products	234U
Decay modes
Decay mode	Decay energy (MeV)
Alpha decay	5.593
	Isotopes of plutonium ; Complete table of nuclides

Revision as of 17:49, 15 May 2023

प्लूटोनियम -238 (²³⁸Pu या Pu-238) प्लूटोनियम का एक विखंडनीय,^[3] रेडियोन्यूक्लाइड समस्थानिक है, जिसका आधा-जीवन 87.7 वर्ष है।

प्लूटोनियम-238 एक बहुत शक्तिशाली अल्फा उत्सर्जक है; चूंकि अल्फा कण आसानी से अवरुद्ध हो जाते हैं, यह प्लूटोनियम -238 समस्थानिक को रेडियोधर्मी समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र (आरटीजी) रेडियोधर्मी समस्थानिक तापक इकाइयों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है। कमरे के तापमान पर प्लूटोनियम-238 का घनत्व लगभग 19.8 g/cc है।^[4] सामग्री ²³⁸पु का लगभग 0.57 वाट / ग्राम उत्पन्न करेगी^[5]

धात्विक प्लूटोनियम -238 का खाली गोले का समीक्षात्मक द्रव्यमान सटीक रूप से ज्ञात नहीं है, लेकिन इसकी गणना की सीमा 9.04 और 10.07 किलोग्राम के बीच है।^[3]

इतिहास

प्रारंभिक उत्पादन

प्लूटोनियम -238 प्लूटोनियम का पहला खोजा जाने वाला समस्थानिक था। इसे दिसंबर 1940 में ग्लेन सीबोर्ग और सहयोगियों द्वारा ड्यूटेरियम के साथ यूरेनियम-238 पर बमबारी करके, नेप्टुनियम -238 बनाकर संश्लेषित किया गया था।

²³⁸
₉₂U
+ ²
₁H
→ ²³⁸
₉₃Np
+ 2
n

फिर नेप्टुनियम समस्थानिक 2.12 दिनों के अर्ध-जीवन के साथ प्लूटोनियम-238 में β- क्षय से गुजरता है:^[6]

²³⁸
₉₃Np
→ ²³⁸
₉₄Pu
+
e⁻
+
ν
_e

प्लूटोनियम -238 स्वाभाविक रूप से यूरेनियम-234 में और फिर आगे रेडियम श्रृंखला के साथ सीसा -206 तक क्षय हो जाता है। ऐतिहासिक रूप से, अधिकांश प्लूटोनियम -238 सवाना नदी साइट द्वारा अपने हथियार प्रतिघातक में, न्यूट्रॉन नेप्च्यूनियम -237 (अर्ध जीवन 2.144 Ma) के विकिरण द्वारा उत्पादित किया गया है।^[7]

²³⁷
₉₃Np
+
n
→ ²³⁸
₉₃Np

नेप्टुनियम-237, प्लूटोनियम -239 हथियार-श्रेणी सामग्री के उत्पादन का उप-उत्पाद है, और जब स्थल को 1988 में बंद कर दिया गया था, ²³⁸पु को लगभग 16% ²³⁹पु के साथ मिलाया गया था।^[8]

मानव विकिरण प्रयोग

अर्नेस्ट ओ. लॉरेंस का 60-इंच साइक्लोट्रॉन कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय लॉरेंस विकिरण प्रयोगशाला , बर्कले में अगस्त, 1939 में, उस समय दुनिया का सबसे शक्तिशाली त्वरक था। ग्लेन टी. सीबॉर्ग और एडविन एम. मैकमिलन (दाएं) ने प्लूटोनियम, नेप्टुनियम और कई अन्य परायूरेनिमय तत्वों और समस्थानिक की खोज के लिए इसका इस्तेमाल किया, जिसके लिए उन्हें रसायन विज्ञान में 1951 का नोबेल पुरस्कार मिला।

प्लूटोनियम को पहली बार 1940 में संश्लेषित किया गया था और 1941 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में रसायनज्ञों द्वारा विलगित किया गया था।^[9]^[10] मैनहट्टन परियोजना खोज के तुरंत बाद प्रारंभ हुई, जिसमें सेंट लुइस में बर्कले लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला और वाशिंगटन विश्वविद्यालय में बड़े साइक्लोट्रॉन का उपयोग करके निर्मित छोटे नमूनों का उपयोग करते हुए सबसे प्रारंभिक शोध (1944 से पूर्व) किया गया।^[11]

मैनहटन परियोजना के दौरान आई अधिकांश कठिनाइयों में परमाणु ईंधन का उत्पादन और परीक्षण सम्मिलित था। यूरेनियम और प्लूटोनियम दोनों ही अंततः विखंडनीय होने के लिए निर्धारित किए गए थे, लेकिन प्रत्येक कार्य में उन्हें परमाणु बम के लिए उपयुक्त समस्थानिकों का चयन करने के लिए शुद्ध किया जाना था। द्वितीय विश्व युद्ध चल रहा था, अनुसंधान टीमों को उस समय के लिए दबाया गया था। जबकि प्लूटोनियम के नमूने कम मात्रा में उपलब्ध थे और शोधकर्ताओं द्वारा संभाले जा रहे थे, कोई नहीं जानता था कि इसका स्वास्थ्य पर क्या प्रभाव पड़ सकता है।^[12] 1942 और 1943 में साइक्लोट्रॉन द्वारा प्लूटोनियम के माइक्रोग्राम बनाए गए थे। 1943 के पतन में रॉबर्ट ओपेनहाइमर को यह कहते हुए उद्धृत किया गया था कि अस्तित्व में सिर्फ एक मिलीग्राम का बीसवां हिस्सा है।^[11] उनके अनुरोध पर, बर्कले में रेड लैब ने अक्टूबर 1943 के अंत तक 1.2 मिलीग्राम प्लूटोनियम उपलब्ध कराया, जिनमें से अधिकांश को वहां सैद्धांतिक कार्य के लिए लॉस अलामोस ले जाया गया।^[11]

दुनिया का दूसरा प्रतिघातक, X-10 ग्रेफाइट प्रतिघातक ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला में एक गुप्त स्थल पर बनाया गया, 1944 में पूरी तरह से चालू हो जाएगा। नवंबर 1943 में, अपने प्रारंभिक प्रारंभन के तुरंत बाद, यह बहुत सूक्ष्म 500 मिलीग्राम का उत्पादन करने में सक्षम था। तथापि, इस प्लूटोनियम को बड़ी मात्रा में यूरेनियम ईंधन के साथ मिलाया गया था और समस्थानिक पृथक्करण (संवर्धन) के लिए पास के रासायनिक प्रसंस्करण पायलट संयंत्र के लिए नियत किया गया था। 1944 के वसंत तक प्लूटोनियम की ग्राम मात्रा उपलब्ध नहीं होगी।^[13]

प्लूटोनियम का औद्योगिक स्तर पर उत्पादन केवल मार्च 1945 में प्रारंभ हुआ जब हनफोर्ड साइट पर बी प्रतिघातक ने संचालन प्रारंभ किया। तथापि, 1944 में प्लूटोनियम से प्रबंधन की दुर्घटनाएं हुईं, जिससे मैनहट्टन परियोजना नेतृत्व में प्रयोगशालाओं के अंदर और बाहर संदूषण के रूप में अलार्म पैदा हो गया।^[12] अगस्त 1944 में, डोनाल्ड मैस्टिक नाम के एक रसायनज्ञ को तरल प्लूटोनियम (III) क्लोराइड के साथ चेहरे पर छिड़का गया था, जिससे वह गलती से कुछ निगल गया था।^[12]^[14] शोधकर्ताओं ने प्लूटोनियम के नाक स्वाइप से संकेत दिया कि प्लूटोनियम सांस में लिया जा रहा था।^[12]^[15] लीड मैनहट्टन प्रोजेक्ट केमिस्ट ग्लेन सीबॉर्ग, प्लूटोनियम सहित कई ट्रांसयूरेनियम तत्वों के खोजकर्ता ने आग्रह किया कि प्लूटोनियम अनुसंधान के लिए एक सुरक्षा कार्यक्रम विकसित किया जाए। शिकागो मेट लैब में रॉबर्ट स्टोन को एक मेमो में, सीबॉर्ग ने लिखा है कि शरीर में प्लूटोनियम के पाठ्यक्रम का पता लगाने के लिए एक कार्यक्रम जल्द से जल्द प्रारंभ किया जाना चाहिए ... [साथ] सर्वोच्च प्राथमिकता।^[16] यह मेमो 5 जनवरी, 1944 को बिल्डिंग डी में 1944 की कई संदूषण घटनाओं से पहले का था, जहां मास्टिक ने काम किया था।^[11] सीबॉर्ग ने बाद में दावा किया कि उनका इस मेमो में मानव प्रयोग को लागू करने का कोई इरादा नहीं था, और न ही उन्होंने बाद में वर्गीकृत जानकारी के कंपार्टमेंटलाइज़ेशन के कारण मनुष्यों में इसके उपयोग के बारे में सीखा।^[11]

बम-ग्रेड समृद्ध प्लूटोनियम -239 के साथ महत्वपूर्ण अनुसंधान और परमाणु हथियार उत्पादन के लिए, प्लूटोनियम -238 का उपयोग प्रारंभिक चिकित्सा प्रयोगों में किया गया था क्योंकि यह परमाणु हथियार ईंधन के रूप में अनुपयोगी है। तथापि, ²³⁸पु उससे कहीं ज्यादा खतरनाक है ²³⁹पु अपनी छोटी अर्ध-आयु और एक मजबूत अल्फा-उत्सर्जक होने के कारण। जैसा कि जल्द ही यह पाया गया कि पु को बहुत धीमी गति से उत्सर्जित किया जा रहा था, संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रारंभिक अनैतिक मानव प्रयोग के परीक्षण विषयों में जमा हो रहा था, इस अभ्यास में सम्मिलित रोगियों में विनाशकारी प्रभाव थे।

10 अप्रैल, 1945 से 18 जुलाई, 1947 तक, मैनहट्टन प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में अठारह लोगों को प्लूटोनियम का इंजेक्शन लगाया गया था। प्रशासित खुराक 0.095 से 5.9 microcuries ़ (μCi) तक होती है।^[12]

अल्बर्ट स्टीवंस, एक (गलत) टर्मिनल कैंसर निदान के बाद, जिसमें कई अंग सम्मिलित थे, 1945 में उनकी सूचित सहमति के बिना प्लूटोनियम के साथ इंजेक्शन लगाया गया था। उन्हें रोगी CAL-1 के रूप में संदर्भित किया गया था और प्लूटोनियम में 3.5 μCi सम्मिलित था ²³⁸पु, और 0.046 μCi ²³⁹Pu, उसे 3.546 μCi (131 kBq) कुल गतिविधि का प्रारंभिक शारीरिक भार देता है।^[17]^[12] तथ्य यह है कि उनके पास अत्यधिक रेडियोधर्मी प्लूटोनियम -238 था (प्राकृतिक यूरेनियम के ड्यूटेरॉन बमबारी द्वारा क्रॉकर प्रयोगशाला में 60-इंच साइक्लोट्रॉन में उत्पादित)^[17]उनकी लंबी अवधि की खुराक में भारी योगदान दिया। अगर स्टीवंस को दिया गया पूरा प्लूटोनियम दीर्घजीवी होता ²³⁹पु जैसा कि उस समय के इसी तरह के प्रयोगों में प्रयोग किया गया था, स्टीवंस की जीवन भर की खुराक काफ़ी कम रही होगी। 87.7 साल का छोटा आधा जीवन ²³⁸पु का अर्थ है कि उसके शरीर के अंदर उसके समय के दौरान इसकी एक बड़ी मात्रा का क्षय हो गया, विशेष रूप से 24,100 वर्ष के आधे जीवन की तुलना में ²³⁹पु.

अपनी प्रारंभिक कैंसर सर्जरी के बाद कई गैर-कैंसर वाले ट्यूमर को हटा दिया गया, हृदय रोग के शिकार होने से पहले प्लूटोनियम की अपनी प्रायोगिक खुराक के बाद स्टीवंस लगभग 20 वर्षों तक जीवित रहे; उन्होंने किसी भी मानव रोगी की उच्चतम ज्ञात संचित विकिरण खुराक प्राप्त की थी।^[11]उनकी प्रभावी विकिरण खुराक की आधुनिक गणना कुल मिलाकर अविश्वसनीय 64 सीवर्ट (6400 रेम) देती है।^[11]

हथियार

का पहला आवेदन ²³⁸पु लॉरेंस विकिरण प्रयोगशाला (अब लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला ) के लिए माउंड प्रयोगशालाओं में बने परमाणु हथियार घटकों में इसका उपयोग था। इस काम के लिए माउंड को पोलोनियम-210-ईंधन संशोधित न्यूट्रॉन प्रारंभकर्ता प्रारंभकर्ता के उत्पादन में अनुभव और प्रतिघातक ईंधन कार्यक्रम में कई भारी तत्वों के साथ काम करने के कारण चुना गया था। दो टीले के वैज्ञानिकों ने 1959 में लॉरेंस में संयुक्त विकास में खर्च किया, जबकि परियोजना के लिए माउंड में विशेष धातुकर्म भवन का निर्माण किया गया था। इस बीच, का पहला नमूना ²³⁸पु 1959 में टीले पर आया।^[18] हथियार परियोजना में लगभग 1 किग्रा/वर्ष के उत्पादन की आवश्यकता थी ²³⁸पु 3 साल की अवधि में। तथापि ²³⁸पु घटक{{clarify|date=April 2022}1961 के मध्य में माउंड में 2 साल के प्रयास के बावजूद विनिर्देशों के अनुसार उत्पादन नहीं किया जा सका। एक दिन में 3 पारियों, सप्ताह में 6 दिन और सवाना नदी साइट के रैंप-अप के साथ अधिकतम प्रयास किया गया था। सवाना नदी ²³⁸पु उत्पादन अगले तीन वर्षों में लगभग 20 किग्रा/वर्ष। विशिष्टताओं में ढील देने से उत्पादकता लगभग 3% हो गई,^{[clarification needed]} और उत्पादन अंततः 1964 में प्रारंभ हुआ।^{[citation needed]}

=== रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र === में प्रयोग करें 1 जनवरी, 1957 से प्रारंभ होकर, माउंड लेबोरेटरीज आरटीजी के आविष्कारक जॉर्डन और बर्डेन एक आर्मी सिग्नल कॉर्प्स कॉन्ट्रैक्ट (R-65-8- 998 11-SC-03-91) पर काम कर रहे थे, जो प्रत्यक्ष के लिए उपयुक्त रेडियोधर्मी सामग्री और तापवैद्युत युग्म पर शोध करने के लिए थे। ताप स्रोत के रूप में पोलोनियम-210 का उपयोग करके ऊष्मा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण।

1961 में, कैप्टन आर.टी. कारपेंटर ने चुना था ²³⁸पु पहले आरटीजी (रेडियो समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र) के लिए ईंधन के रूप में ट्रांजिट (उपग्रह) IV नेवी नेविगेशनल सैटेलाइट के लिए सहायक शक्ति के रूप में अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाएगा। 21 जनवरी, 1963 तक, नासा के कार्यक्रमों के लिए बड़े आरटीजी को ईंधन देने के लिए किस समस्थानिक का उपयोग किया जाएगा, इसका निर्णय अभी तक नहीं किया गया था।^[19] 1964 की शुरुआत में, माउंड लेबोरेटरीज के वैज्ञानिकों ने हथियार घटक के निर्माण की एक अलग विधि विकसित की, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन क्षमता लगभग 98% हो गई।^[20] इसने सवाना नदी को अतिरिक्त उपलब्ध कराया ²³⁸परमाणु सहायक ऊर्जा के लिए सिस्टम की जरूरतों को पूरा करने के लिए स्पेस इलेक्ट्रिक पावर के उपयोग के लिए पु उत्पादन#SNAP-27|चंद्रमा पर SNAP-27 RTG, पायनियर अंतरिक्ष यान, वाइकिंग कार्यक्रम#वाइकिंग लैंडर्स, अधिक पारगमन (उपग्रह) नौसेना नेविगेशन उपग्रह (आज की ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम के पूर्ववर्ती) और दो वायेजर कार्यक्रम, जिसके लिए सभी ²³⁸पु ताप स्रोतों को माउंड प्रयोगशालाओं में निर्मित किया गया था।^[21] रेडियोसमस्थानिक हीटर इकाइयों का उपयोग अपोलो रेडियोसमस्थानिक हीटर (एएलआरएच) से प्रारंभ होकर अंतरिक्ष अन्वेषण में किया गया था, अपोलो लूनर सरफेस एक्सपेरिमेंट पैकेज को अपोलो 11 मिशन द्वारा चंद्रमा पर रखा गया था और कई चंद्र रोवर और मार्स रोवर्स पर, 129 एलडब्ल्यूआरएचयू द्वारा प्रयोगों को गर्म करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। गैलीलियो (अंतरिक्ष यान) पर।^[22] विशेष धातुकर्म भवन हथियार घटक उत्पादन सुविधा के लिए 1964 के अंत में पूरा किया गया था ²³⁸पु ताप स्रोत ईंधन निर्माण। पारगमन ईंधन निर्माण के लिए 1969 में अनुसंधान भवन में एक अस्थायी ईंधन उत्पादन सुविधा भी स्थापित की गई थी। हथियार घटक परियोजना के पूरा होने के साथ, बड़ी मात्रा में निपटने में आने वाली कठिनाइयों के कारण विशेष धातुकर्म भवन, उपनाम स्नेक माउंटेन ²³⁸पु, 30 जून 1968 को परिचालन बंद कर दिया ²³⁸पु संचालन नए प्लूटोनियम प्रसंस्करण भवन द्वारा लिया गया,^[where?] बड़ी मात्रा में संभालने के लिए विशेष रूप से डिजाइन और निर्मित ²³⁸पु. प्लूटोनियम -238 को कार्ल जेड मॉर्गन एट अल द्वारा मूल्यांकन किए गए सभी 256 रेडियोन्यूक्लाइड्स में से उच्चतम सापेक्ष खतरे की संख्या (152) दी गई है। 1963 में।^[23]

परमाणु संचालित पेसमेकर

परमाणु ऊर्जा आयोग द्वारा विकसित रेडियोसमस्थानिक-संचालित कार्डियक पेसमेकर, परमाणु बैटरी खराब हृदय की स्पंदन क्रिया को उत्तेजित करती है। लगभग 1967।

जब प्लूटोनियम -238 गैर-सैन्य उपयोगों के लिए उपलब्ध हो गया, तो 1 जून, 1966 को NUMEC के संयोजन में प्रारंभ हुए कृत्रिम कार्डियक पेसमेकर कार्यक्रम सहित कई अनुप्रयोगों का प्रस्ताव और परीक्षण किया गया।^[24] जब यह माना गया कि दाह संस्कार के माध्यम से ऊष्मा स्रोत बरकरार नहीं रहेगा, तो कार्यक्रम रद्द कर दिया गया क्योंकि 100% आश्वासन की गारंटी नहीं दी जा सकती थी कि अंतिम संस्कार की घटना नहीं होगी।^{[citation needed]}

2007 तक, 139 मूल प्राप्तकर्ताओं में से नौ जीवित लोग परमाणु संचालित पेसमेकर के साथ थे।^[25] जब ये व्यक्ति मर जाते हैं, तो पेसमेकर को हटा दिया जाता है और लॉस अलामोस भेज दिया जाता है जहां प्लूटोनियम बरामद किया जाएगा।^[26] न्यू इंग्लैंड जर्नल ऑफ़ मेडिसिन को लिखे एक पत्र में एक महिला की चर्चा करते हुए, जिसने 5 दशक पहले न्यूमेक एनयू -5 प्राप्त किया था, जो 2007 डॉलर में $ 23,000 के बराबर मूल $ 5,000 मूल्य टैग के बावजूद लगातार काम कर रही है, अनुवर्ती लागत लगभग $ 19,000 रही है बैटरी चालित पेसमेकर के लिए $ 55,000 के साथ।^[25]

एक अन्य परमाणु संचालित पेसमेकर मेडट्रोनिक्स "लॉरेंस-अल्काटेल मॉडल 9000" था।^[27] लगभग 1600 परमाणु संचालित कार्डियक पेसमेकर और/या बैटरी असेंबली संयुक्त राज्य भर में स्थित हैं जो लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी (LANL) में ऑफ-साइट सोर्स रिकवरी प्रोजेक्ट (OSRP) टीम द्वारा पुनर्प्राप्ति के लिए पात्र हैं।^[28]

उत्पादन

खर्च किए गए परमाणु ईंधन से प्रतिघातक-ग्रेड प्लूटोनियम में प्लूटोनियम के विभिन्न समस्थानिक होते हैं। ²³⁸पु केवल एक या दो प्रतिशत बनाता है, लेकिन यह अन्य प्लूटोनियम समस्थानिकों के सापेक्ष अपने छोटे आधे जीवन के कारण अल्पावधि क्षय गर्मी के लिए जिम्मेदार हो सकता है। प्रतिघातक-ग्रेड प्लूटोनियम उत्पादन के लिए उपयोगी नहीं है ²³⁸रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र के लिए पु क्योंकि कठिन समस्थानिक पृथक्करण की आवश्यकता होगी।

शुद्ध प्लूटोनियम-238 नेप्टुनियम-237 के न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा तैयार किया जाता है,^[29] परमाणु पुनर्संसाधन के दौरान खर्च किए गए परमाणु ईंधन से, या प्रतिघातक में न्यूट्रॉन के न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा प्राप्त किए जा सकने वाले छोटे एक्टिनाइड्स में से एक।^[30] लक्ष्यों को रासायनिक रूप से शुद्ध किया जाता है, जिसमें प्लूटोनियम -238 निकालने के लिए नाइट्रिक एसिड में घोलना सम्मिलित है। हल्के जल प्रतिघातक ईंधन के 100 किलोग्राम के नमूने को तीन वर्षों तक विकिरणित किया गया है, जिसमें लगभग 700 ग्राम (वजन के अनुसार 0.7%) नेप्टुनियम-237 होता है, जिसे निकाला और शुद्ध किया जाना चाहिए। बड़ी मात्रा में शुद्ध ²³⁸पु को थोरियम ईंधन चक्र में भी उत्पादित किया जा सकता है।^[31] अमेरिका में, संयुक्त राज्य अमेरिका ऊर्जा विभाग|ऊर्जा अंतरिक्ष और रक्षा ऊर्जा प्रणाली विभाग परमाणु ऊर्जा प्रक्रियाओं के कार्यालय की पहल ²³⁸पु, इसके भंडारण को बनाए रखता है, और अंतरिक्ष अन्वेषण और राष्ट्रीय सुरक्षा अंतरिक्ष यान दोनों के लिए रेडियोसमस्थानिक शक्ति और ताप इकाइयों की सुरक्षा का विकास, उत्पादन, परिवहन और प्रबंधन करता है।^[32] मार्च 2015 तक कुल 35 kilograms (77 pounds) का ²³⁸पु सिविल स्पेस उपयोग के लिए उपलब्ध था। सूची से बाहर, 17 kg (37 lb) बिजली वितरण के लिए नासा के विनिर्देशों को पूरा करने की स्थिति में रहा; यह इसका पूल है ²³⁸पु जिसका उपयोग मंगल 2020 (रोवर) के लिए मल्टी-मिशन रेडियो समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र|मल्टी-मिशन रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र (एमएमआरटीजी) और 2024 नासा मिशन के लिए दो अतिरिक्त एमएमआरटीजी में किया जाएगा। 21 kg (46 lb) उसके बाद रहेगा, जिसमें लगभग सम्मिलित है 4 kg (8.8 lb) नासा के विनिर्देशों को मुश्किल से पूरा कर रहा है। चूंकि सामग्री में समस्थानिक सामग्री भंडारण के दौरान रेडियोधर्मी क्षय के लिए समय के साथ खो जाती है, इसलिए इस स्टॉक को ताजा उत्पादित की थोड़ी मात्रा के साथ मिलाकर नासा के विनिर्देशों तक लाया जा सकता है। ²³⁸पु समस्थानिक की एक उच्च सामग्री के साथ, और इसलिए ऊर्जा घनत्व।^[33]

=== यू.एस. उत्पादन बंद हो जाता है और === फिर से प्रारंभ हो जाता है संयुक्त राज्य अमेरिका ने थोक उत्पादन बंद कर दिया ²³⁸पु 1988 में सवाना नदी साइट प्रतिघातकों के बंद होने के साथ।^[34]^[35]^[36] 1993 के बाद से, सभी ^{अमेरिकी अंतरिक्ष यान में इस्तेमाल होने वाले 238 पु को रूस से खरीदा गया है। कुल मिलाकर, 16.5 kilograms (36 lb) खरीदे जा चुके हैं, लेकिन रूस अब उत्पादन नहीं कर रहा है ²³⁸पु, और उनकी अपनी आपूर्ति कथित तौर पर कम चल रही है।^[37]^[38]
फरवरी 2013 में, की एक छोटी राशि ²³⁸पु का ओक रिज के उच्च प्रवाह समस्थानिक प्रतिघातक द्वारा सफलतापूर्वक उत्पादन किया गया था,^[39] और 22 दिसंबर, 2015 को उन्होंने इसके उत्पादन की सूचना दी 50 grams (1.8 ounces) का ²³⁸पु.^[40]^[41]
मार्च 2017 में, ओंटारियो पावर जनरेशन (ओपीजी) और इसकी उद्यम शाखा, कैनेडियन न्यूक्लियर पार्टनर्स ने उत्पादन करने की योजना की घोषणा की ²³⁸पु नासा के लिए दूसरे स्रोत के रूप में। नेप्च्यूनियम -237 युक्त छड़ें^[42] वाशिंगटन राज्य में प्रशांत उत्तर पश्चिमी राष्ट्रीय प्रयोगशाला (पीएनएनएल) द्वारा निर्मित किया जाएगा और क्लेरिंगटन, ओंटारियो, कनाडा में ओपीजी के डार्लिंगटन परमाणु उत्पादन स्टेशन को भेज दिया जाएगा, जहां उन्हें उत्पादन के लिए प्रतिघातक के कोर के अंदर न्यूट्रॉन से विकिरणित किया जाएगा। ²³⁸पु.^[43]^[44]
जनवरी 2019 में, यह बताया गया कि टेनेसी में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में इसके उत्पादन के कुछ स्वचालित पहलुओं को लागू किया गया था, जो कि प्रत्येक सप्ताह उत्पादित प्लूटोनियम छर्रों की संख्या को तिगुना करने की उम्मीद है।^[45] प्रति वर्ष लगभग 400 ग्राम के कुल उत्पादन के लिए उत्पादन दर अब प्रति सप्ताह 80 छर्रों से बढ़कर लगभग 275 छर्रों प्रति सप्ताह होने की उम्मीद है।^[45] लक्ष्य अब औसत उत्पादन करने के लिए प्रक्रियाओं का अनुकूलन और स्केल-अप करना है 1.5 kg (3.3 lb) प्रति वर्ष 2025 तक।^[46]^[44]}

अनुप्रयोग

²³⁸पु का मुख्य अनुप्रयोग रेडियोधर्मी समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र (आर.टी.जी) में ऊष्मा स्रोत के रूप में है। RTG का आविष्कार 1954 में माउंड वैज्ञानिक केन जॉर्डन और जॉन बर्डेन द्वारा किया गया था, जिन्हें 2013 में नेशनल इन्वेंटर्स हॉल ऑफ फ़ेम में शामिल किया गया था।^[47] उन्होंने तुरंत ²¹⁰पो ताप स्रोत का उपयोग करके एक कार्यशील प्रतिमान का निर्माण किया, और 1 जनवरी, 1957 को, रेडियोधर्मी सामग्री और विद्युत ऊर्जा में गर्मी के प्रत्यक्ष रूपांतरण पर ताप स्रोत के रूप में पोलोनियम-210 का उपयोग करके शोध करने के लिए सेना सिग्नल कोर अनुबंध (R-65-8- 998 11-SC-03-91) में प्रवेश किया।

1966 में, एस.ए.ई इंटरनेशनल द्वारा रिपोर्ट किए गए एक अध्ययन ने अंतरिक्ष में अनुप्रयोगों के लिए रेडियो समस्थानिक विद्युत् उप प्रणाली में प्लूटोनियम -238 के उपयोग की क्षमता का वर्णन किया। यह अध्ययन प्राथमिक ताप तत्व के रूप में प्लूटोनियम -238 के साथ रैंकिन चक्र, ब्रेटन चक्र, रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र के माध्यम से विद्युत् रूपांतरणों को नियोजित करने पर केंद्रित था^{[disambiguation needed]} । प्लूटोनियम -238 ताप तत्व द्वारा आपूर्ति की गई गर्मी 400 डिग्री सेल्सियस और 1000 डिग्री सेल्सियस पथ्यापथ्य नियम के बीच सुसंगत थी लेकिन भविष्य की तकनीक 2000 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा तक पहुंच सकती है, जिससे विद्युत् प्रणालियों की दक्षता में और वृद्धि होगी। रैंकिन चक्र अध्ययन ने 1800 रैंकिन पैमाने के प्रवेशिका टर्बाइन तापमान के साथ 15 और 19% के बीच दक्षता की सूचना दी, जबकि ब्रेटन चक्र ने 2000 आर के इनलेट तापमान के साथ 20% से अधिक दक्षता की प्रस्तुति की। तापविद्युत् परिवर्तक ने कम दक्षता (3-5%) की प्रस्तुति की लेकिन उच्च विश्वसनीयता। यदि उचित स्थितियाँ प्राप्त हों तो तापायनिक परिवर्तक ब्रेटन चक्र के समान दक्षता प्रदान कर सकता है।^[48]

RTG तकनीक को सबसे पहले 1960 और 1970 के दशक के दौरान लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी द्वारा कृत्रिम पेसमेकर (गतिनिर्धारक यन्ट्र) के लिए रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र शक्ति प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था। मेडट्रॉनिक निर्मित 250 प्लूटोनियम-संचालित पेसमेकरों में से, पच्चीस से अधिक वर्षों के बाद भी सेवा में थे, एक ऐसा उपलब्धि जिसे कोई भी बैटरी-संचालित पेसमेकर प्राप्ति नहीं कर सका।^[49]

इसी RTG विद्युत् तकनीक का उपयोग पायनियर 10 और पायनियर 11, वोयाजर 1 और वोयाजर 2, कैसिनी-ह्यूजेंस और नए होराइजन्स जैसे अंतरिक्ष यान में और अन्य उपकरणों में किया गया है, जैसे कि मंगल विज्ञान प्रयोगशाला और मार्स 2020 पर्सिवरेंस (रोवर), दीर्घकालिक परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए।^[50]

यह भी देखें

परमाणु बैटरी
प्लूटोनियम - 239
पोलोनियम-210

संदर्भ

↑ Rebuilding the supply of Pu-238. Oregon State University.
↑ US restarts production of plutonium-238 to power space missions. David Szondy, New Atlas. 23 December 2015.
↑ ^3.0 ^3.1 A. Blanchard; et al. (1999). Updated Critical Mass Estimates for Plutonium-238 (WSRC-MS-99-00313) (Report). Savannah River Site.
↑ Calculated from the atomic weight and the atomic volume. The unit cell, containing 16 atoms, has a volume of 319.96 cubic Å, according to Siegfried S. Hecker (2000). "Plutonium and its alloys: from atoms to microstructure" (PDF). Los Alamos Science. 26: 331.. This gives a density for ²³⁸Pu of (1.66053906660×10⁻²⁴g/dalton×238.0495599 daltons/atom×16 atoms/unit cell)/(319.96 Å³/unit cell × 10⁻²⁴cc/Å³) or 19.8 g/cc.
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बाहरी संबंध

Lighter: plutonium-237	प्लूटोनियम -238 is an isotope of plutonium	Heavier: plutonium-239
Decay product of: curium-242 (α) americium-238 (β⁺) neptunium-238 (β⁻) uranium-238 (β⁻β⁻)	Decay chain of प्लूटोनियम -238	Decays to: uranium-234 (α)

[1] Rebuilding the supply of Pu-238. Oregon State University.

[2] US restarts production of plutonium-238 to power space missions. David Szondy, New Atlas. 23 December 2015.

[critical-3] 3.0 ^3.1 A. Blanchard; et al. (1999). Updated Critical Mass Estimates for Plutonium-238 (WSRC-MS-99-00313) (Report). Savannah River Site.

[4] Calculated from the atomic weight and the atomic volume. The unit cell, containing 16 atoms, has a volume of 319.96 cubic Å, according to Siegfried S. Hecker (2000). "Plutonium and its alloys: from atoms to microstructure" (PDF). Los Alamos Science. 26: 331.. This gives a density for ²³⁸Pu of (1.66053906660×10⁻²⁴g/dalton×238.0495599 daltons/atom×16 atoms/unit cell)/(319.96 Å³/unit cell × 10⁻²⁴cc/Å³) or 19.8 g/cc.

[5] Miotla, Dennis (April 21, 2008). "Assessement of Plutonium-238 production alternatives" (PDF). www.energy.gov. p. 3. Retrieved September 21, 2020.

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[14] After immediate treatment including scrubbing, stomach pumping, and citrate chelation (see Donald Mastick), less than 1 microgram of plutonium remained in his body. He lived to the age of 87.

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[41] Harvey, Chelsea (30 December 2015). "यह वह ईंधन है जिसे नासा को सौर मंडल के किनारे - और उससे आगे तक बनाने की आवश्यकता है". The Washington Post. Retrieved 4 January 2016.

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@@ Line 101: / Line 101: @@
 हथियार परियोजना में लगभग 1 किग्रा/वर्ष के उत्पादन की आवश्यकता थी <sup>238</sup>पु 3 साल की अवधि में। तथापि <sup>238</sup>पु घटक{{clarify|date=April 2022}1961 के मध्य में माउंड में 2 साल के प्रयास के बावजूद विनिर्देशों के अनुसार उत्पादन नहीं किया जा सका। एक दिन में 3 पारियों, सप्ताह में 6 दिन और सवाना नदी साइट के रैंप-अप के साथ अधिकतम प्रयास किया गया था। सवाना नदी <sup>238</sup>पु उत्पादन अगले तीन वर्षों में लगभग 20 किग्रा/वर्ष। विशिष्टताओं में ढील देने से उत्पादकता लगभग 3% हो गई,{{clarify|date=April 2022}} और उत्पादन अंततः 1964 में प्रारंभ हुआ।{{Citation needed|date=April 2022|reason=Entirely plausible, simply missing references}}
-=== रेडियोसमस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर === में प्रयोग करें
+=== रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र === में प्रयोग करें
-जनवरी, 1957 से प्रारंभ होकर, माउंड लेबोरेटरीज आरटीजी के आविष्कारक जॉर्डन और बर्डेन एक आर्मी सिग्नल कॉर्प्स कॉन्ट्रैक्ट (R-65-8- 998 11-SC-03-91) पर काम कर रहे थे, जो प्रत्यक्ष के लिए उपयुक्त रेडियोधर्मी सामग्री और थर्मोक्यूल्स पर शोध करने के लिए थे। ताप स्रोत के रूप में पोलोनियम-210 का उपयोग करके ऊष्मा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण।
+जनवरी, 1957 से प्रारंभ होकर, माउंड लेबोरेटरीज आरटीजी के आविष्कारक जॉर्डन और बर्डेन एक आर्मी सिग्नल कॉर्प्स कॉन्ट्रैक्ट (R-65-8- 998 11-SC-03-91) पर काम कर रहे थे, जो प्रत्यक्ष के लिए उपयुक्त रेडियोधर्मी सामग्री और तापवैद्युत युग्म पर शोध करने के लिए थे। ताप स्रोत के रूप में पोलोनियम-210 का उपयोग करके ऊष्मा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण।
-में, कैप्टन आर.टी. कारपेंटर ने चुना था <sup>238</sup>पु पहले आरटीजी (रेडियो समस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर) के लिए ईंधन के रूप में ट्रांजिट (उपग्रह) IV नेवी नेविगेशनल सैटेलाइट के लिए सहायक शक्ति के रूप में अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाएगा। 21 जनवरी, 1963 तक, नासा के कार्यक्रमों के लिए बड़े आरटीजी को ईंधन देने के लिए किस समस्थानिक का उपयोग किया जाएगा, इसका निर्णय अभी तक नहीं किया गया था।<ref>{{cite web |url=https://dl.dropboxusercontent.com/u/77675434/MLM-CF-63-2-146.pdf |title=ट्रिप रिपोर्ट|author=G. R. Grove to D. L. Scot |date=1963-01-21 |access-date=2016-08-05 |archive-date=2016-08-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160816084727/https://dl.dropboxusercontent.com/u/77675434/MLM-CF-63-2-146.pdf |url-status=dead }}</ref>
+में, कैप्टन आर.टी. कारपेंटर ने चुना था <sup>238</sup>पु पहले आरटीजी (रेडियो समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र) के लिए ईंधन के रूप में ट्रांजिट (उपग्रह) IV नेवी नेविगेशनल सैटेलाइट के लिए सहायक शक्ति के रूप में अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाएगा। 21 जनवरी, 1963 तक, नासा के कार्यक्रमों के लिए बड़े आरटीजी को ईंधन देने के लिए किस समस्थानिक का उपयोग किया जाएगा, इसका निर्णय अभी तक नहीं किया गया था।<ref>{{cite web |url=https://dl.dropboxusercontent.com/u/77675434/MLM-CF-63-2-146.pdf |title=ट्रिप रिपोर्ट|author=G. R. Grove to D. L. Scot |date=1963-01-21 |access-date=2016-08-05 |archive-date=2016-08-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160816084727/https://dl.dropboxusercontent.com/u/77675434/MLM-CF-63-2-146.pdf |url-status=dead }}</ref>
 की शुरुआत में, माउंड लेबोरेटरीज के वैज्ञानिकों ने हथियार घटक के निर्माण की एक अलग विधि विकसित की, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन क्षमता लगभग 98% हो गई।<ref>{{cite web|url=http://www.google.com/patents?vid=USPAT6896716 |title=Final Safety Analysis Report, January 15, 1975 (MLM-ENG-105)}}</ref> इसने सवाना नदी को अतिरिक्त उपलब्ध कराया <sup>238</sup>परमाणु सहायक ऊर्जा के लिए सिस्टम की जरूरतों को पूरा करने के लिए स्पेस इलेक्ट्रिक पावर के उपयोग के लिए पु उत्पादन#SNAP-27|चंद्रमा पर SNAP-27 RTG, पायनियर अंतरिक्ष यान, वाइकिंग कार्यक्रम#वाइकिंग लैंडर्स, अधिक पारगमन (उपग्रह) नौसेना नेविगेशन उपग्रह (आज की [[ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम]] के पूर्ववर्ती) और दो वायेजर कार्यक्रम, जिसके लिए सभी <sup>238</sup>पु ताप स्रोतों को माउंड प्रयोगशालाओं में निर्मित किया गया था।<ref>{{cite web |url=https://dl.dropboxusercontent.com/u/77675434/Mound%20Heat%20Sources.pdf |title=RTG: A Source of Power; A History of the Radioisotopic Thermoelectric Generators Fueled at Mound (MLM-MU-82-72-0006) |author=Carol Craig |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20160816092738/https://dl.dropboxusercontent.com/u/77675434/Mound%20Heat%20Sources.pdf |archive-date=2016-08-16}}</ref>
 रेडियोसमस्थानिक हीटर इकाइयों का उपयोग अपोलो रेडियोसमस्थानिक हीटर (एएलआरएच) से प्रारंभ होकर अंतरिक्ष अन्वेषण में किया गया था, [[अपोलो लूनर सरफेस एक्सपेरिमेंट पैकेज]] को [[अपोलो 11]] मिशन द्वारा चंद्रमा पर रखा गया था और कई [[ चंद्र रोवर ]] और [[मार्स रोवर]]्स पर, 129 एलडब्ल्यूआरएचयू द्वारा प्रयोगों को गर्म करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। गैलीलियो (अंतरिक्ष यान) पर।<ref>{{cite journal|title=लाइट-वेट रेडियोआइसोटोप हीटर यूनिट अंतिम विश्लेषण सुरक्षा रिपोर्ट|url=https://www.osti.gov/servlets/purl/6531256|last=Johnson|first=Ernest|date=October 1988|access-date=September 21, 2020|website=www.osti.gov|doi=10.2172/6531256}}</ref>
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 == उत्पादन ==
-खर्च किए गए परमाणु ईंधन से [[रिएक्टर-ग्रेड प्लूटोनियम|प्रतिघातक-ग्रेड प्लूटोनियम]] में प्लूटोनियम के विभिन्न समस्थानिक होते हैं। <sup>238</sup>पु केवल एक या दो प्रतिशत बनाता है, लेकिन यह अन्य प्लूटोनियम समस्थानिकों के सापेक्ष अपने छोटे आधे जीवन के कारण अल्पावधि क्षय गर्मी के लिए जिम्मेदार हो सकता है। प्रतिघातक-ग्रेड प्लूटोनियम उत्पादन के लिए उपयोगी नहीं है <sup>238</sup>रेडियोसमस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के लिए पु क्योंकि कठिन समस्थानिक पृथक्करण की आवश्यकता होगी।
+खर्च किए गए परमाणु ईंधन से [[रिएक्टर-ग्रेड प्लूटोनियम|प्रतिघातक-ग्रेड प्लूटोनियम]] में प्लूटोनियम के विभिन्न समस्थानिक होते हैं। <sup>238</sup>पु केवल एक या दो प्रतिशत बनाता है, लेकिन यह अन्य प्लूटोनियम समस्थानिकों के सापेक्ष अपने छोटे आधे जीवन के कारण अल्पावधि क्षय गर्मी के लिए जिम्मेदार हो सकता है। प्रतिघातक-ग्रेड प्लूटोनियम उत्पादन के लिए उपयोगी नहीं है <sup>238</sup>रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र के लिए पु क्योंकि कठिन समस्थानिक पृथक्करण की आवश्यकता होगी।
 शुद्ध प्लूटोनियम-238 नेप्टुनियम-237 के [[न्यूट्रॉन विकिरण]] द्वारा तैयार किया जाता है,<ref name=INL>{{cite report|title=Summary of Plutonium-238 Production Alternatives: Analysis Final Report|last1=Werner|first1=J.E. |last2=Barklay|first2=C.D.|last3=Bickford|first3=W.E.|last4=Lord|first4=D.B. |date=2013|publisher=Idaho National Laboratory|id=INL/EXT-13-28846 |url=http://large.stanford.edu/courses/2018/ph241/shi2/docs/inl-ext-13-28846.pdf}}</ref> [[परमाणु पुनर्संसाधन]] के दौरान खर्च किए गए परमाणु ईंधन से, या प्रतिघातक में न्यूट्रॉन के न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा प्राप्त किए जा सकने वाले छोटे एक्टिनाइड्स में से एक।<ref>{{cite web|url=http://www.google.com/patents?vid=USPAT6896716 |title=अति शुद्ध उत्पादन की प्रक्रिया... - Google पेटेंट|access-date=2011-09-19}}</ref> लक्ष्यों को रासायनिक रूप से शुद्ध किया जाता है, जिसमें प्लूटोनियम -238 निकालने के लिए [[नाइट्रिक एसिड]] में घोलना सम्मिलित है। हल्के जल प्रतिघातक ईंधन के 100 किलोग्राम के नमूने को तीन वर्षों तक विकिरणित किया गया है, जिसमें लगभग 700 ग्राम (वजन के अनुसार 0.7%) नेप्टुनियम-237 होता है, जिसे निकाला और शुद्ध किया जाना चाहिए। बड़ी मात्रा में शुद्ध <sup>238</sup>पु को [[थोरियम ईंधन चक्र]] में भी उत्पादित किया जा सकता है।<ref>{{Cite web |title=NASA needs Pu-238 now. The Medical Community needs isotopes now. Report to Congress on the Extraction of Medical Isotopes from Uranium-233 |publisher=U.S. Department of Energy, Office of Nuclear Energy, Science and Technology, Office of Isotopes for Medical Science |date=March 2001 |url=http://www.thoriumenergyalliance.com/downloads/plutonium-238.pdf |access-date=2013-09-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130921060531/http://www.thoriumenergyalliance.com/downloads/plutonium-238.pdf |archive-date=2013-09-21 |url-status=dead}}</ref>
 अमेरिका में, संयुक्त राज्य अमेरिका ऊर्जा विभाग|ऊर्जा अंतरिक्ष और रक्षा ऊर्जा प्रणाली विभाग परमाणु ऊर्जा प्रक्रियाओं के कार्यालय की पहल <sup>238</sup>पु, इसके भंडारण को बनाए रखता है, और अंतरिक्ष अन्वेषण और [[राष्ट्रीय सुरक्षा]] अंतरिक्ष यान दोनों के लिए रेडियोसमस्थानिक शक्ति और ताप इकाइयों की सुरक्षा का विकास, उत्पादन, परिवहन और प्रबंधन करता है।<ref>
 {{cite web|url=https://www.energy.gov/ne/nuclear-reactor-technologies/space-power-systems|title=Space and Defense Power Systems|publisher=US Department of Energy|access-date=2022-04-18}}</ref>
-मार्च 2015 तक कुल {{convert|35|kg|abbr=off}} का <sup>238</sup>पु सिविल स्पेस उपयोग के लिए उपलब्ध था। सूची से बाहर, {{cvt|17|kg}} बिजली वितरण के लिए नासा के विनिर्देशों को पूरा करने की स्थिति में रहा; यह इसका पूल है <sup>238</sup>पु जिसका उपयोग [[मंगल 2020 (रोवर)]] के लिए [[मल्टी-मिशन रेडियो आइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर|मल्टी-मिशन रेडियो समस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर]]|मल्टी-मिशन रेडियोसमस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (एमएमआरटीजी) और 2024 नासा मिशन के लिए दो अतिरिक्त एमएमआरटीजी में किया जाएगा। {{cvt|21|kg}} उसके बाद रहेगा, जिसमें लगभग सम्मिलित है {{cvt|4|kg}} नासा के विनिर्देशों को मुश्किल से पूरा कर रहा है।
+मार्च 2015 तक कुल {{convert|35|kg|abbr=off}} का <sup>238</sup>पु सिविल स्पेस उपयोग के लिए उपलब्ध था। सूची से बाहर, {{cvt|17|kg}} बिजली वितरण के लिए नासा के विनिर्देशों को पूरा करने की स्थिति में रहा; यह इसका पूल है <sup>238</sup>पु जिसका उपयोग [[मंगल 2020 (रोवर)]] के लिए [[मल्टी-मिशन रेडियो आइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर|मल्टी-मिशन रेडियो समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र]]|मल्टी-मिशन रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र (एमएमआरटीजी) और 2024 नासा मिशन के लिए दो अतिरिक्त एमएमआरटीजी में किया जाएगा। {{cvt|21|kg}} उसके बाद रहेगा, जिसमें लगभग सम्मिलित है {{cvt|4|kg}} नासा के विनिर्देशों को मुश्किल से पूरा कर रहा है।
 चूंकि सामग्री में समस्थानिक सामग्री भंडारण के दौरान रेडियोधर्मी क्षय के लिए समय के साथ खो जाती है, इसलिए इस स्टॉक को ताजा उत्पादित की थोड़ी मात्रा के साथ मिलाकर नासा के विनिर्देशों तक लाया जा सकता है। <sup>238</sup>पु समस्थानिक की एक उच्च सामग्री के साथ, और इसलिए ऊर्जा घनत्व।<ref>
 {{cite web|url=http://www.lpi.usra.edu/opag/feb2015/presentations/15_Caponiti%20OPAG%20charts%202-20-2015.pdf|title=Space and Defense Power Systems Program Information Briefing|website=Lunar and Planetary Institute|publisher=NASA|last1=Caponiti|first1=Alice|access-date=24 March 2015}}</ref>
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 == अनुप्रयोग ==
-का मुख्य अनुप्रयोग <sup>238</sup>पु रेडियोसमस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (आरटीजी) में ऊष्मा स्रोत के रूप में है। RTG का आविष्कार 1954 में माउंड वैज्ञानिक केन जॉर्डन और जॉन बर्डेन द्वारा किया गया था, जिन्हें 2013 में नेशनल इन्वेंटर्स हॉल ऑफ फ़ेम में सम्मिलित किया गया था।<ref>[http://invent.org/inductee-detail/?IID=473 National Inventors Hall of Fame - John Birden] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160917034817/http://invent.org/inductee-detail/?IID=473 |date=2016-09-17 }}.</ref> उन्होंने तुरंत एक का उपयोग करके एक कार्यशील प्रोटोटाइप का निर्माण किया <sup>210</sup>पो ताप स्रोत, और 1 जनवरी, 1957 को रेडियोधर्मी सामग्री और थर्मोक्यूल्स पर अनुसंधान करने के लिए एक आर्मी सिग्नल कॉर्प्स अनुबंध (R-65-8- 998 11-SC-03-91) में प्रवेश किया। ताप स्रोत के रूप में पोलोनियम-210 का उपयोग करके ऊष्मा का विद्युत ऊर्जा में प्रत्यक्ष रूपांतरण।
+<sup>238</sup>पु का मुख्य अनुप्रयोग रेडियोधर्मी समस्थानिक तापविद्युत् जनित्र (आर.टी.जी) में ऊष्मा स्रोत के रूप में है। RTG का आविष्कार 1954 में माउंड वैज्ञानिक केन जॉर्डन और जॉन बर्डेन द्वारा किया गया था, जिन्हें 2013 में नेशनल इन्वेंटर्स हॉल ऑफ फ़ेम में शामिल किया गया था।<ref>[http://invent.org/inductee-detail/?IID=473 National Inventors Hall of Fame - John Birden] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160917034817/http://invent.org/inductee-detail/?IID=473 |date=2016-09-17 }}.</ref> उन्होंने तुरंत <sup>210</sup>पो ताप स्रोत का उपयोग करके एक कार्यशील प्रतिमान का निर्माण किया, और 1 जनवरी, 1957 को, रेडियोधर्मी सामग्री और विद्युत ऊर्जा में गर्मी के प्रत्यक्ष रूपांतरण पर ताप स्रोत के रूप में पोलोनियम-210 का उपयोग करके शोध करने के लिए सेना सिग्नल कोर अनुबंध (R-65-8- 998 11-SC-03-91) में प्रवेश किया।
+में, [[एसएई इंटरनेशनल|एस.ए.ई इंटरनेशनल]] द्वारा रिपोर्ट किए गए एक अध्ययन ने अंतरिक्ष में अनुप्रयोगों के लिए रेडियो समस्थानिक विद्युत् उप प्रणाली में प्लूटोनियम -238 के उपयोग की क्षमता का वर्णन किया। यह अध्ययन प्राथमिक ताप तत्व के रूप में प्लूटोनियम -238 के साथ [[रैंकिन चक्र]], [[ब्रेटन चक्र]], रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र के माध्यम से विद्युत् रूपांतरणों को नियोजित करने पर केंद्रित था{{disambiguation needed|date=November 2022}} । प्लूटोनियम -238 ताप तत्व द्वारा आपूर्ति की गई गर्मी 400 डिग्री सेल्सियस और 1000 डिग्री सेल्सियस पथ्यापथ्य नियम के बीच सुसंगत थी लेकिन भविष्य की तकनीक 2000 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा तक पहुंच सकती है, जिससे विद्युत् प्रणालियों की दक्षता में और वृद्धि होगी। रैंकिन चक्र अध्ययन ने 1800 रैंकिन पैमाने के प्रवेशिका [[टर्बाइन]] तापमान के साथ 15 और 19% के बीच दक्षता की सूचना दी, जबकि ब्रेटन चक्र ने 2000 आर के इनलेट तापमान के साथ 20% से अधिक दक्षता की प्रस्तुति की। [[थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर|तापविद्युत् परिवर्तक]] ने कम दक्षता (3-5%) की प्रस्तुति की लेकिन उच्च विश्वसनीयता। यदि उचित स्थितियाँ प्राप्त हों तो तापायनिक परिवर्तक ब्रेटन चक्र के समान दक्षता प्रदान कर सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Mahefkey |first1=Edward T. |last2=Berganini |first2=David F. |date=1966 |title=अंतरिक्ष अनुप्रयोग के लिए रेडियोआइसोटोप पावर सबसिस्टम|url=https://www.jstor.org/stable/44554237 |journal=SAE Transactions |volume=74 |pages=555–565 |jstor=44554237 |issn=0096-736X}}</ref>
+RTG तकनीक को सबसे पहले 1960 और 1970 के दशक के दौरान [[ लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी |लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी]] द्वारा [[कृत्रिम पेसमेकर]] (गतिनिर्धारक यन्ट्र) के लिए रेडियोसमस्थानिक तापविद्युत् जनित्र शक्ति प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था। [[मेडट्रॉनिक]] निर्मित 250 प्लूटोनियम-संचालित पेसमेकरों में से, पच्चीस से अधिक वर्षों के बाद भी सेवा में थे, एक ऐसा उपलब्धि जिसे कोई भी बैटरी-संचालित पेसमेकर प्राप्ति नहीं कर सका।<ref>{{cite journal|title=From heat sources to heart sources: Los Alamos made material for plutonium-powered pumper| url=http://www.lanl.gov/orgs/nmt/nmtdo/AQarchive/05spring/heart.html|journal=Actinide Research Quarterly|author=Kathy DeLucas|author2=Jim Foxx |author3=Robert Nance |date=January–March 2005 |access-date = 2015-07-09 }}</ref>
+इसी RTG विद्युत् तकनीक का उपयोग [[पायनियर 10]] और [[पायनियर 11]], वोयाजर 1 और वोयाजर 2, कैसिनी-ह्यूजेंस और [[ नए क्षितिज |नए होराइजन्स]] जैसे अंतरिक्ष यान में और अन्य उपकरणों में किया गया है, जैसे कि [[ मंगल विज्ञान प्रयोगशाला | मंगल विज्ञान प्रयोगशाला]] और मार्स 2020 पर्सिवरेंस (रोवर), दीर्घकालिक परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए।<ref name="Witze">Alexandra Witze, [http://www.nature.com/news/nuclear-power-desperately-seeking-plutonium-1.16411?WT.mc_id=FBK_NatureNews#/powertrip Nuclear power: Desperately seeking plutonium, NASA has 35 kg of <sup>238</sup>Pu to power its deep-space missions - but that will not get it very far.], ''[[Nature (journal)|Nature]]'', 25 Nov 2014</ref>
-में, [[एसएई इंटरनेशनल]] द्वारा रिपोर्ट किए गए एक अध्ययन ने अंतरिक्ष में अनुप्रयोगों के लिए रेडियो समस्थानिक पावर सबसिस्टम में प्लूटोनियम -238 के उपयोग की क्षमता का वर्णन किया। यह अध्ययन [[रैंकिन चक्र]], [[ब्रेटन चक्र]], रेडियोसमस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के माध्यम से बिजली रूपांतरणों को नियोजित करने पर केंद्रित था{{disambiguation needed|date=November 2022}} प्राथमिक हीटिंग तत्व के रूप में प्लूटोनियम -238 के साथ रूपांतरण और [[थर्मिओनिक कनवर्टर]] रूपांतरण। प्लूटोनियम -238 ताप तत्व द्वारा आपूर्ति की गई गर्मी 400 डिग्री सेल्सियस और 1000 डिग्री सेल्सियस शासन के बीच सुसंगत थी लेकिन भविष्य की तकनीक 2000 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा तक पहुंच सकती है, जिससे बिजली प्रणालियों की दक्षता में और वृद्धि होगी। रैंकिन चक्र अध्ययन ने 1800 रैंकिन पैमाने के इनलेट [[टर्बाइन]] तापमान के साथ 15 और 19% के बीच दक्षता की सूचना दी, जबकि ब्रेटन चक्र ने 2000 आर के इनलेट तापमान के साथ 20% से अधिक दक्षता की पेशकश की। [[थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर]] ने कम दक्षता (3-5%) की पेशकश की। लेकिन उच्च विश्वसनीयता। थर्मिओनिक कन्वर्टर रूपांतरण ब्रेटन चक्र के समान दक्षता प्रदान कर सकता है यदि उचित स्थितियाँ पहुँचती हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Mahefkey |first1=Edward T. |last2=Berganini |first2=David F. |date=1966 |title=अंतरिक्ष अनुप्रयोग के लिए रेडियोआइसोटोप पावर सबसिस्टम|url=https://www.jstor.org/stable/44554237 |journal=SAE Transactions |volume=74 |pages=555–565 |jstor=44554237 |issn=0096-736X}}</ref>
-RTG तकनीक को सबसे पहले 1960 और 1970 के दशक के दौरान [[ लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी ]] द्वारा [[कृत्रिम पेसमेकर]] के लिए रेडियोसमस्थानिक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर शक्ति प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था। [[मेडट्रॉनिक]] निर्मित 250 प्लूटोनियम-संचालित पेसमेकरों में से, बाईस पच्चीस से अधिक वर्षों के बाद भी सेवा में थे, एक ऐसा कारनामा जिसे कोई भी बैटरी-संचालित पेसमेकर हासिल नहीं कर सका।<ref>{{cite journal|title=From heat sources to heart sources: Los Alamos made material for plutonium-powered pumper| url=http://www.lanl.gov/orgs/nmt/nmtdo/AQarchive/05spring/heart.html|journal=Actinide Research Quarterly|author=Kathy DeLucas|author2=Jim Foxx |author3=Robert Nance |date=January–March 2005 |access-date = 2015-07-09 }}</ref>
-इसी RTG पॉवर तकनीक का उपयोग [[पायनियर 10]] और [[पायनियर 11]], वोयाजर 1 और वोयाजर 2, कैसिनी-ह्यूजेंस और [[ नए क्षितिज ]] जैसे अंतरिक्ष यान में और अन्य उपकरणों में किया गया है, जैसे कि [[ मंगल विज्ञान प्रयोगशाला ]] और मार्स 2020 पर्सिवरेंस (रोवर), दीर्घकालिक परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए।<ref name=Witze>Alexandra Witze, [http://www.nature.com/news/nuclear-power-desperately-seeking-plutonium-1.16411?WT.mc_id=FBK_NatureNews#/powertrip Nuclear power: Desperately seeking plutonium, NASA has 35 kg of <sup>238</sup>Pu to power its deep-space missions - but that will not get it very far.], ''[[Nature (journal)|Nature]]'', 25 Nov 2014</ref>

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प्लूटोनियम -238: Difference between revisions

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Revision as of 17:49, 15 May 2023

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इतिहास

प्रारंभिक उत्पादन

मानव विकिरण प्रयोग

हथियार

परमाणु संचालित पेसमेकर

उत्पादन

अनुप्रयोग

यह भी देखें

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बाहरी संबंध

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General
Plutonium-238 oxide pellet glowing from its decay heat
Symbol	²³⁸Pu
Names	प्लूटोनियम -238, 238Pu, Pu-238
Protons (Z)	94
Neutrons (N)	144
Nuclide data
Half-life (t_1/2)	87.7 years^[1]^[2]
Isotope mass	238.049553 Da
Spin	0
Parent isotopes	²⁴²Cm (α) ²³⁸Np (β⁻) ²³⁸Am (β⁺)
Decay products	²³⁴U
Decay modes
Decay mode	Decay energy (MeV)
Alpha decay	5.593
Isotopes of plutonium Complete table of nuclides

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प्लूटोनियम -238: Difference between revisions

Revision as of 17:49, 15 May 2023

इतिहास

प्रारंभिक उत्पादन

मानव विकिरण प्रयोग

हथियार

परमाणु संचालित पेसमेकर

उत्पादन

अनुप्रयोग

यह भी देखें

संदर्भ

बाहरी संबंध

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