Co je termoelektrický generátor radioizotopů?

Radioizotopový termoelektrický generátor (RTG) je zdroj elektrické energie, který využívá teplo produkované radioaktivním rozpadem. Radioizotopové tepelné generátory nejsou jaderné reaktory a nevyužívají jaderné štěpení nebo fúze k energii, přestože jsou stále vysoce radioaktivní. Radioizotopové tepelné generátory se používají, pokud jsou jiné zdroje energie příliš drahé nebo nepraktické, například na kosmických lodích a automatických majácích a radarových systémech.

Radioizotopový tepelný generátor obsahuje množství, často několik liber (kilogramů) nebo více, vysoce radioaktivního materiálu. Radioaktivní materiál musí produkovat dostatek tepla, aby zajistil značné množství elektřiny; Zároveň se nesmí rozkládat tak rychle, že tepelný generátor radioizotopů je po několika letech k ničemu. Plutonium-238 je nejběžnějším izotopem používaným u tepelných generátorů radioizotopů, ačkoli stroncium-90 a další se v minulosti využívaly. Produkce plutonia 238 je nákladná, ale vydává alfa záření s nízkou penetrací, které je mnohem jednodušší chránit než záření produkované jinými izotopy.

K přeměně tepla na elektřinu využívají termosenzory tepelné termočlánky, polovodičová zařízení, která mohou převádět rozdíly v teplotě přímo na elektřinu. Přestože termočlánky jsou trvanlivé a nemají žádné pohyblivé části, jsou velmi neúčinné a přeměňují méně než 10% dostupného tepla na elektrickou energii. Termočlánky se postupem času postupně degradují, což zvyšuje ztráty způsobené pomalým rozkladem radioaktivního materiálu.

Tepelné generátory radioizotopů jsou ve srovnání s jinými zdroji energie velmi drahé, ale jsou užitečné v izolovaných systémech bez dalších zdrojů energie, jako jsou meziplanetární kosmická loď a bezpilotní radiomajáky. Tepelný generátor radioizotopu může vyrábět elektrickou energii po celá desetiletí, bez jakéhokoli vnějšího vstupu nebo vnější údržby, dokud se radioaktivní materiál nerozpadne nebo selže elektronika. Použití tepelných generátorů radioizotopů na palubě kosmické lodi, jako je Cassini, způsobilo, že mnoho environmentálních skupin protestovalo proti použití radioaktivního materiálu ve vesmíru; Pokud selhalo spuštění rakety Cassini, byla malá šance, že by se plutonium mohlo vypustit do atmosféry.