Jelaskan Produksi dari Plutonium-238

Plutonium jenis reaktor dari bahan bakar nuklir bekas mengandung berbagai isotop plutonium. 238Pu hanya satu atau dua persen, tetapi mungkin bertanggung jawab atas sebagian besar panas peluruhan jangka pendek karena waktu paruhnya yang relatif pendek dibandingkan dengan isotop plutonium lainnya. Plutonium jenis reaktor tidak berguna untuk memproduksi 238Pu untuk RTG karena pemisahan isotop yang sulit akan diperlukan.

Plutonium-238 murni dibuat dengan penyinaran neutron dari neptunium-237, salah satu aktinida minor yang dapat diperoleh kembali dari bahan bakar nuklir bekas selama pemrosesan ulang, atau dengan penyinaran neutron amerisium dalam reaktor. Target dimurnikan secara kimia, termasuk pelarutan dalam asam nitrat untuk mengekstrak plutonium-238. Sampel 100 kg bahan bakar reaktor air ringan yang telah diiradiasi selama tiga tahun hanya mengandung sekitar 700 grams (0,7% berat) neptunium-237, yang harus diekstraksi dan dimurnikan. Sejumlah besar 238Pu murni juga dapat diproduksi dalam siklus bahan bakar torium.

Di AS, Inisiatif Sistem Tenaga Luar Angkasa dan Pertahanan Departemen Energi dari Kantor Energi Nuklir memproses 238Pu, memelihara penyimpanannya, dan mengembangkan, memproduksi, mengangkut, dan mengelola keselamatan unit daya radioisotop dan pemanas untuk penjelajahan antariksa dan pesawat ruang angkasa keamanan nasional.

Pada Maret 2015, total  238Pu tersedia untuk penggunaan ruang sipil. Dari persediaan,  tetap dalam kondisi memenuhi spesifikasi NASA untuk pengiriman daya; kumpulan 238Pu inilah yang akan digunakan dalam generator termoelektrik radioisotop multi-misi (multi-mission radioisotope thermoelectric generator, MMRTG) untuk misi Mars Rover 2020 dan dua MMRTG tambahan untuk misi NASA 2024.  akan tersisa setelah itu, termasuk sekitar  yang hampir tidak memenuhi spesifikasi NASA. Karena kandungan isotop di dalam bahan hilang dari waktu ke waktu karena peluruhan radioaktif saat disimpan, stok ini dapat disesuaikan dengan spesifikasi NASA dengan mencampurnya dengan jumlah yang lebih kecil dari 238Pu yang baru diproduksi dengan kandungan isotop yang lebih tinggi, dan juga kepadatan energi.

Produksi AS yang berhenti dan dilanjutkan

Amerika Serikat berhenti memproduksi massal 238Pu dengan penutupan reaktor Situs Sungai Savannah pada tahun 1988. Sejak 1993, semua 238Pu yang digunakan di pesawat luar angkasa Amerika telah dibeli dari Rusia. Secara total,  telah dibeli, tetapi Rusia tidak lagi memproduksi 238Pu, dan pasokan mereka sendiri dilaporkan hampir habis.

Pada Februari 2013, sejumlah kecil 238Pu berhasil diproduksi oleh Reaktor Isotop Fluks Tinggi Oak Ridge, dan pada 22 Desember 2015, mereka melaporkan produksi  238Pu.

Pada bulan Maret 2017, Ontario Power Generation (OPG) dan cabang venturanya, Canadian Nuclear Partners, mengumumkan rencana untuk memproduksi 238Pu sebagai sumber kedua untuk NASA. Batang yang mengandung neptunium-237 akan dibuat oleh Laboratorium Nasional Pacific Northwest (Pacific Northwest National Laboratory, PNNL) di Negara Bagian Washington dan dikirim ke Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Darlington OPG di Clarington, Ontario, Kanada di mana mereka akan diiradiasi dengan neutron di dalam inti reaktor untuk menghasilkan 238Pu.

Pada Januari 2019, dilaporkan bahwa beberapa aspek otomatis dari produksinya diimplementasikan di Laboratorium Nasional Oak Ridge di Tennessee, yang diharapkan tiga kali lipat jumlah pelet plutonium yang diproduksi setiap minggu. Tingkat produksi sekarang diharapkan meningkat dari 80 pelet per minggu menjadi sekitar 275 pelet per minggu, dengan total produksi sekitar 400 gram per tahun.  Tujuannya sekarang adalah untuk mengoptimalkan dan meningkatkan proses untuk menghasilkan rata-rata  per tahun pada tahun 2025.