经过漫长的火星旅程，美国航天局的毅力号火星车将部分通过能源部橡树岭国家实验室生产的钚为整个火星车提供动力。
图注：毅力号的火星车将于今年夏天前往火星，其载有在橡树岭国家实验室生产的钚同位素，这是30年来的首次美国国内生产。随着衰变，钚-238将为火星车及其仪器提供动力。橡树岭国家实验室的核科学与工程副实验室主任艾伦·艾文荷（AlanIcenhour）表示：“火星2020将是NASA首次使用橡树岭国家实验室生产的钚-238的任务。”“这项成就代表着橡树岭国家实验室工作人员心血，看到这项工作取得成果非常令人高兴。帮助NASA执行火星任务是实验室历史上的重要时刻。”
像其他执行深空飞行任务的漫游车一样，毅力号在火星上的行进动力来自热电发电机，该热电发电机以钚-38的衰变形式产生的热能以氧化物陶瓷颗粒的形式发电。钚-238衰变时会产生热量，火星车的多任务放射性同位素热电发生器将这些热量转换为电能，为火星车的锂离子电池充电，并为将在红色星球表面使用的仪器供电。
图注：颗粒状的钚-238产生热量，火星车的多任务放射性同位素热电发生器将其转化为电能。它的半衰期长，非常适合深空旅行。钚-238的半衰期接近88年，是深空旅行的理想之选，一直供不应求。以前，美国的库存主要包括1980年代后期在萨凡纳河核电站生产的钚-238，此后逐渐被消耗。
这就是为什么2015年是橡树岭国家实验室的里程碑：近三十年来美国首次在美国生产钚-238。自最初取得成功以来，该实验室一直在不断提高钚-238的生产能力，目标是到2026年每年生产1.5千克。
橡树岭国家实验室的钚-238供应计划经理罗伯特·沃姆（RobertWham）说：“我们有50年的辐照靶标和产生放射性同位素的历史。”“有了我们这里拥有的资源，橡树岭国家实验室非常适合生产美国的钚-238供应。我们在实验室中有很多科学家和工程师参与这项工作，他们为钚-238对太空勘探作出贡献感到非常兴奋。”
这不是一个容易的过程，橡树岭国家实验室、美国能源部核能办公室和美国国家航空航天局已经投入了大量的时间、金钱、研究和聪明才智来改进它。橡树岭国家实验室从爱达荷州国家实验室获取镎-237原料。镎-237原料到达橡树岭国家实验室后，将氧化氮与铝混合并压成小丸。接下来，将镎-237颗粒放入管中，并在橡树岭国家实验室的高通量同位素反应器中进行辐照，这使镎-237转变为钚-238。
将颗粒转移到橡树岭国家实验室放射化学工程开发中心的屏蔽热室中。在那里，钚-238通过一系列化学过程从混合物中分离出来，转化为氧化物粉末，然后运到洛斯阿拉莫斯国家实验室，制成用于热电发生器的陶瓷颗粒。剩余的氮气被回收以制造更多的钚-238。
高通量同位素反应堆(HighFluxIsotopeReactor)每年可以分批辐照多达6800克的镎，并在反应器中停留两到三个月。INL的先进测试反应堆也将在有限的基础上辐照少量的镎，并计划明年进行改造，这也将提高其生产钚-238的能力。
该程序已安装了自动化系统来压制和测量镎-237目标颗粒。沃姆表示，使整个过程自动化可以使实验室显着提高颗粒的产量，从而使钚-238的产量提高三倍以上。研究人员正在寻找使用在线监测方法来测试和评估热室中化学处理步骤的方法，从而节省从热室中取出样品进行分析所需的时间和材料。
另外，正在制造新设备以改善在高通量同位素反应堆中辐照的目标的制造。橡树岭国家实验室负责人员配置，因此该流程可以每天24小时进行下去。
橡树岭国家实验室的某些钚-238与洛斯阿拉莫斯（LosAlamos）的现有火星2020任务供应相结合。橡树岭国家实验室为毅力号做出了贡献，包括生产了火星车的铱合金包覆通风口套件（这些通风口是由包含钚-238燃料的坚不可摧的金属制成），以及围绕燃料包层的碳粘结碳纤维绝缘层。