從今年夏天開始，經過漫長的火星旅程，美國航天局的毅力號火星車將部分通過能源部橡樹嶺國家實驗室生產的鈽為整個火星車提供動力。
圖註：毅力號的火星車將於今年夏天前往火星，其載有在橡樹嶺國家實驗室生產的鈽同位素，這是30年來的首次美國國內生產。隨著衰變，鈽-238將為火星車及其儀器提供動力。橡樹嶺國家實驗室的核科學與工程副實驗室主任艾倫·艾文荷（Alan Icenhour）表示：「火星2020將是NASA首次使用橡樹嶺國家實驗室生產的鈽-238的任務。」 「這項成就代表著橡樹嶺國家實驗室工作人員心血，看到這項工作取得成果非常令人高興。幫助NASA執行火星任務是實驗室歷史上的重要時刻。」
像其他執行深空飛行任務的漫遊車一樣，毅力號在火星上的行進動力來自熱電發電機，該熱電發電機以鈽-38的衰變形式產生的熱能以氧化物陶瓷顆粒的形式發電。鈽-238衰變時會產生熱量，火星車的多任務放射性同位素熱電發生器將這些熱量轉換為電能，為火星車的鋰離子電池充電，並為將在紅色星球表面使用的儀器供電。
圖註：顆粒狀的鈽-238產生熱量，火星車的多任務放射性同位素熱電發生器將其轉化為電能。它的半衰期長，非常適合深空旅行。鈽-238的半衰期接近88年，是深空旅行的理想之選，一直供不應求。以前，美國的庫存主要包括1980年代後期在薩凡納河核電站生產的鈽-238，此後逐漸被消耗。
這就是為什麼2015年是橡樹嶺國家實驗室的裡程碑：近三十年來美國首次在美國生產鈽-238。自最初取得成功以來，該實驗室一直在不斷提高鈽-238的生產能力，目標是到2026年每年生產1.5千克。
橡樹嶺國家實驗室橡樹嶺國家實驗室的鈽-238供應計劃經理羅伯特·沃姆（Robert Wham）說：「我們有50年的輻照靶標和產生放射性同位素的歷史。」 「有了我們這裡擁有的資源，橡樹嶺國家實驗室非常適合生產美國的鈽-238供應。我們在實驗室中有很多科學家和工程師參與這項工作，他們為鈽-238對太空勘探作出貢獻感到非常興奮 。」
這不是一個容易的過程，橡樹嶺國家實驗室、美國能源部核能辦公室和美國國家航空航天局已經投入了大量的時間、金錢、研究和聰明才智來改進它。橡樹嶺國家實驗室從愛達荷州國家實驗室獲取錼-237原料。錼-237原料到達橡樹嶺國家實驗室後，將氧化氮與鋁混合併壓成小丸。 接下來，將錼-237顆粒放入管中，並在橡樹嶺國家實驗室的高通量同位素反應器中進行輻照，這使錼-237轉變為鈽-238。
洛斯阿拉莫斯國家實驗室將顆粒轉移到橡樹嶺國家實驗室放射化學工程開發中心的屏蔽熱室中。在那裡，鈽-238通過一系列化學過程從混合物中分離出來，轉化為氧化物粉末，然後運到洛斯阿拉莫斯國家實驗室，製成用於熱電發生器的陶瓷顆粒。 剩餘的氮氣被回收以製造更多的鈽-238。
高通量同位素反應堆(High Flux Isotope Reactor)每年可以分批輻照多達6800克的錼，並在反應器中停留兩到三個月。INL的先進測試反應堆也將在有限的基礎上輻照少量的錼，並計劃明年進行改造，這也將提高其生產鈽-238的能力。
該程序已安裝了自動化系統來壓制和測量錼-237目標顆粒。沃姆表示，使整個過程自動化可以使實驗室顯著提高顆粒的產量，從而使鈽-238的產量提高三倍以上。研究人員正在尋找使用在線監測方法來測試和評估熱室中化學處理步驟的方法，從而節省從熱室中取出樣品進行分析所需的時間和材料。
另外，正在製造新設備以改善在高通量同位素反應堆中輻照的目標的製造。橡樹嶺國家實驗室負責人員配置，因此該流程可以每天24小時進行下去。
橡樹嶺國家實驗室的某些鈽-238與洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）的現有火星2020任務供應相結合。橡樹嶺國家實驗室為毅力號做出了貢獻，包括生產了火星車的銥合金包覆通風口套件（這些通風口是由包含鈽-238燃料的堅不可摧的金屬製成），以及圍繞燃料包層的碳粘結碳纖維絕緣層。