Co to jest generator termoelektryczny radioizotopowy?
Generator termoelektryczny radioizotopowy (RTG) jest źródłem energii elektrycznej, które wykorzystuje ciepło wytwarzane przez rozpad promieniotwórczy. Generatory termiczne radioizotopowe nie są reaktorami jądrowymi i nie wykorzystują rozszczepienia jądrowego ani syntezy jądrowej do celów energetycznych, chociaż nadal są wysoce radioaktywne. Generatory termiczne radioizotopowe są stosowane, gdy inne źródła energii są zbyt drogie lub niepraktyczne, na przykład na statkach kosmicznych i automatycznych sygnalizatorach i systemach radarowych.
Generator termiczny radioizotopowy zawiera ilość, często kilka funtów (kilogramów) lub więcej, wysoce radioaktywnego materiału. Materiał radioaktywny musi wytworzyć wystarczającą ilość ciepła, aby zapewnić znaczne ilości energii elektrycznej; jednocześnie nie może rozpadać się tak szybko, że generator termiczny izotopowy po kilku latach jest bezużyteczny. Pluton-238 jest najczęstszym izotopem stosowanym w radioizotopowych generatorach ciepła, chociaż stront-90 i inne były wykorzystywane w przeszłości. Pluton-238 jest drogi w produkcji, ale emituje promieniowanie alfa o niskiej penetracji, które jest o wiele łatwiejsze do ochrony niż promieniowanie wytwarzane przez inne izotopy.
Aby przekształcić ciepło w energię elektryczną, radioizotopowe generatory termiczne wykorzystują termopary, urządzenia półprzewodnikowe, które mogą przekształcać różnice temperatur bezpośrednio w energię elektryczną. Chociaż termopary są trwałe i nie mają ruchomych części, są bardzo nieefektywne, zamieniając mniej niż 10% dostępnego ciepła w energię elektryczną. Termopary stopniowo degradują się z czasem, zwiększając straty spowodowane powolnym rozpadem materiału radioaktywnego.
Generatory termiczne radioizotopowe są bardzo drogie w porównaniu z innymi źródłami energii, ale są przydatne w izolowanych systemach bez innych źródeł zasilania, takich jak międzyplanetarny statek kosmiczny i bezzałogowe radiolatarnie. Generator termiczny radioizotopowy może wytwarzać energię elektryczną przez dziesięciolecia, bez żadnego zewnętrznego wkładu lub zewnętrznej konserwacji, dopóki materiał radioaktywny nie rozpadnie się lub elektronika ulegnie awarii. Zastosowanie generatorów termicznych izotopów promieniotwórczych na pokładzie statku kosmicznego, takiego jak Cassini, spowodowało, że wiele grup środowiskowych zaprotestowało przeciwko użyciu materiałów promieniotwórczych w kosmosie; gdyby wystrzelenie rakiety Cassini nie powiodło się, istniała niewielka szansa na uwolnienie plutonu do atmosfery.