Qu'est-ce qu'un générateur thermoélectrique à radio-isotopes?
Un générateur thermoélectrique à radio-isotopes (RTG) est une source d'énergie électrique qui utilise la chaleur produite par la désintégration radioactive. Les générateurs thermiques de radio-isotopes ne sont pas des réacteurs nucléaires et n'utilisent pas de fission ni de fusion nucléaires comme source d'énergie, même s'ils sont encore hautement radioactifs. Les générateurs thermiques de radio-isotopes sont utilisés lorsque d’autres sources d’énergie sont trop coûteuses ou trop peu pratiques, comme dans les engins spatiaux, les balises automatiques et les systèmes radar.
Un générateur thermique de radio-isotopes contient une quantité, souvent de plusieurs livres (kilogrammes) ou plus, de matières hautement radioactives. La matière radioactive doit produire suffisamment de chaleur pour fournir des quantités importantes d’électricité; dans le même temps, il ne doit pas se dégrader si rapidement que le générateur thermique de radio-isotopes devient inutile au bout de quelques années. Le plutonium 238 est l'isotope le plus couramment utilisé dans les générateurs thermiques à radio-isotopes, bien que le strontium 90 et d'autres aient déjà été utilisés par le passé. La production de plutonium 238 est coûteuse, mais il émet un rayonnement alpha à faible pénétration, qu'il est beaucoup plus facile de protéger contre le rayonnement produit par d'autres isotopes.
Pour convertir la chaleur en électricité, les générateurs thermiques à radio-isotopes utilisent des thermocouples, des dispositifs à semi-conducteurs capables de convertir directement les différences de température en électricité. Bien que les thermocouples soient durables et ne comportent aucune pièce mobile, ils sont très inefficaces, transformant moins de 10% de la chaleur disponible en énergie électrique. Les thermocouples se dégradent progressivement avec le temps, s'ajoutant aux pertes causées par la lente décroissance de la matière radioactive.
Les générateurs thermiques de radio-isotopes sont très coûteux par rapport à d'autres sources d'énergie, mais ils sont utiles dans les systèmes isolés sans autre source d'alimentation, tels que les engins spatiaux interplanétaires et les radiophares non habités. Un générateur thermique de radio-isotopes peut produire de l'énergie électrique pendant des décennies, sans apport externe ni entretien extérieur, jusqu'à ce que le matériau radioactif se désintègre ou que l'électronique tombe en panne. L’utilisation de générateurs thermiques de radio-isotopes à bord de véhicules spatiaux tels que Cassini a poussé de nombreux groupes environnementaux à protester contre l’utilisation de matières radioactives dans l’espace; Si le lancement de la fusée Cassini avait échoué, il y avait une petite chance pour que le plutonium ait été libéré dans l'atmosphère.