Näpud põhjas: Tervelt planeedilt ei leidu enam plutooniumkütust kosmoseaparaatidele
„Seda jätkub jooksva kümnendi lõpuni. Siis on kõik,“ nendib Idaho riikliku laboratooriumi INL tuumakeemik Steve Johnson väljaandele Wired. Ning ammendumine ei ähvarda ainult USA kosmoseagentuuri plutooniumireserve; tegelikult on praktiliselt otsakorral kogu planeedi plutoonium-238 (238Pu) varud.
1977. aastal startis kosmosesond Voyager 1 Maalt, 36 aastat hiljem jätkab aparaat uurimistööd, läkitades oma avastusi jätkuvalt koduplaneedile. Eelduste kohaselt jätkab Voyager 1 töötamist aastani 2025, mil selle energia viimaks otsa saab. Möödunud nädalal teatas NASA, et sond on esimese tehisobjektina jõudnud tähtedevahelisse ruumi.
Kõik see ei oleks võimalik ilma kolme akuta, mida täidab element plutoonium-238. Tõtt-öelda on suurem osa teavet Päikesesüsteemi välimiste planeetide kohta laekunud meieni plutooniumijõul.
Too aine on kütuseks nii sondile Cassini, mis siiamaani Saturni uurib, sondile Galileo selle Jupiteri-reisil, kulgurile Curiosity, mis praegu Marsi pinnal töötab, kui ka plaani kohaselt 2015. aastal Pluutost mööda lendavale sondile New Horizons.
Too metall kujutab endast tänu oma radioaktiivse lagunemise karakteristikutele tõelist superkütust. Mis veelgi tähtsam, mingit muud mõeldavat alternatiivi ei paista plutooniumile leiduvat. Päikeseenergia on liiga nõrk, keemilised akud ei pea piisavalt kaua vastu ning tuumalõhustamissüsteemid on liiga rasked. See tähendab, et kosmoseuuringute tulevik sõltub plutooniumist-238 ehk kütusest, mida saadakse peamiselt tuumarelvade tootmise kõrvalsaadusena.
Ja selles ongi probleem — nimelt on plutoonium-238 peaaegu otsas.
USA teaduskasutuseks sobilik plutooniumivaru on kahanenud 16 kilogrammini. Arvestades, et näiteks hetkel Marsi pinda uuriva NASA kulguri Curiosity aku sisaldab umbes 4,5 kilo plutooniumit, pole imeks panna, et nõudlus säilinud tuumakütusele on pakkumisest juba oluliselt suurem.
Kosmoseuuringutele ei tähenda see midagi head. Plutooniumi-238 kriisi tingimustes jääb umbes 99 protsenti Päikesesüsteemist läbi uurimata. Sisuliselt hakkab suure osa jaoks NASA 1,5 miljardi dollari suuruse (ja kiiresti kahaneva) eelarvega kaetud planeediuurimisprogrammidest aeg ümber saama.
Tuumakütuse-nappus on nii ränk, et teadlased, kelle tööd see puudutab, nimetavad seda lihtsalt „Probleemiks“ — suure p-tähega.
See kõik ei pea aga tingimata nii olema.
Plutooniumi-238 tootmiseks (mida erinevalt plutooniumist-239 on praktiliselt võimatu kasutada tuumapommi valmistamiseks) vajalikud materjalid, reaktorid ja taristu on täiesti olemas.
Tegelikult kiitis USA valitsus hiljuti heaks kava kulutada hüljatud tootmisvõime taastamiseks umbes kümme miljonit dollarit aastas. Tänavu märtsis toodeti USA energiaministeeriumi projekti käigus Tennessee osariigis töötavas tuumareaktoris koguni tilluke kogus värsket plutooniumit.
Kõik plutooniumi-238 looduslikud varud haihtusid juba ajastuid enne planeet Maa tekkimist umbes 4,6 miljardit aastat tagasi. Hõbejas metall moodustub tähtede plahvatamisel, kuid selle poolestusaeg — s.t aeg, mille jooksul pool ainest radioaktiivse lagunemise läbi haihtub — on vaid veidi lühem kui 88 aastat. Õnneks nuputasid teadlased välja, kuidas seda isotoopi toota ning märkimisväärselt püsiva energiaallikana ka ära kasutada.
USA plutooniumitoodangu peamisteks tarnijateks olid kaks tuumauuringute laboratooriumit, kus plutooniumit-238 toodeti pommide valmistamiseks kõlbuliku plutooniumi-239 kõrvalsaadusena. Aastaks 1988, mil raudne eesriie oli juba parandamatult auklik, hakkasid USA ja Nõukogude Liit külma sõja aegseid tuumarajatisi demonteerima. Plutooniumi-238 tootmine Hanfordis ja Savannah Riveris lõppes.
Venemaa siiski jätkas aine kogumist, töödeldes ümber tuumatööstuskompleksis Majak toodetavat tuumareaktori-kütust. Esimese portsu plutooniumit kaaluga 16,3 kilogrammi müüsid venelased USA-le 1993. aastal hinnaga ligi 1600 dollarit grammist. Venemaast oli saanud planeedi ainus plutooniumi-238 tarnija, kuid peagi rauges ka sealne tootmine. 2009. aastal oli suurriik sunnitud taganema kokkuleppest müüa USA-le kümme kilogrammi isotoopi.
Seni pole selge, kas Venemaal on ainet veel järel või kas seda üldse suudetakse enam juurde toota. „Üht teame kindlalt — nad ei ole enam valmis seda meile müüma,“ nentis esimese annuse plutooniumi-238 ostu koordineerinud tuuma-kosmoselennunduse erukonsultant Alan Newhouse. „Mu kõrvu on küündinud mitu kuulujuttu, millest üks väidab, et neil lihtsalt pole enam midagi, mida müüa.“
