Co to jest generator termoelektryczny radioysotopowy?

Generator termoelektryczny radioizotopowy (RTG) to elektryczne źródło zasilania, które wykorzystuje ciepło wytwarzane przez radioaktywne rozkład.Generatory termiczne radioizotopu nie są reaktorami jądrowymi i nie wykorzystują rozszczepienia jądrowego ani fuzji energii, chociaż nadal są wysoce radioaktywne.Generatory termiczne radioizotopu są używane, gdy inne źródła zasilania są zbyt drogie lub niepraktyczne, na przykład na statku kosmicznym i zautomatyzowanych sygnałach nawigacyjnych i układach radarowych.

Generator termiczny radioizotopu zawiera ilość, często kilka funtów (kilogramy) lub więcej, wysoce radioaktywnego materiału.Materiał radioaktywny musi wytwarzać wystarczającą ilość ciepła, aby zapewnić znaczne ilości energii elektrycznej;Jednocześnie nie może się tak szybko rozpadać, że generator termiczny radioizotopowy jest bezużyteczny po kilku latach.Plutonium-238 jest najczęstszym izotopem stosowanym do generatorów termicznych radioizotopowych, chociaż w przeszłości używano strontu-90 i innych.Plutonium-238 jest kosztowne w produkcji, ale wydziela promieniowanie alfa o niskiej penetracji, które jest znacznie łatwiejsze do osłonięcia niż promieniowanie wytwarzane przez inne izotopy.

Aby przekształcić ciepło na energię elektryczną, generatory termiczne radioizotopowe wykorzystują termopary, urządzenia półprzewodnikówktóre mogą przekształcić różnice w temperaturze bezpośrednio na energię elektryczną.Chociaż termopary są trwałe i nie mają ruchomych części, są bardzo nieefektywne, co przekształca mniej niż 10% dostępnego ciepła w energię elektryczną.Termopary stopniowo degradują z czasem, zwiększając straty spowodowane powolnym rozkładem materiału radioaktywnego.

Generatory termiczne radioizotopowe są bardzo drogie w porównaniu z innymi źródłami mocy, ale są przydatne w izolowanych systemach bez innych zasobów, takich jak statek kosmiczny międzyplanetarny i bezzałogowe sygnały nawigacyjne.Generator termiczny radioizotopowy może wytwarzać energię elektryczną przez dziesięciolecia, bez żadnego zewnętrznego wejścia lub konserwacji zewnętrznej, dopóki materiał radioaktywny się rozstrzygnie lub nie zawiedzie elektronika.Zastosowanie generatorów termicznych radioizotopowych na pokładzie statku kosmicznego, takich jak Cassini, spowodowało, że wiele grup środowiskowych protestowało przeciwko wykorzystaniu radioaktywnego materiału w kosmosie;Gdyby rakieta startowała Cassini, istniała niewielka szansa, że pluton mógł zostać uwolniony w atmosferze.