Радиоизотопный термоэлектрический генератор
| Термоэлектрические явления |
|---|
 |
|
Принципы
Термоэлектрические явления
(эффект Зеебека, эффект Пельтье, эффект Томсона) эффект Эттингсгаузена Эффект Нернста в Эттингсгаузена |
|
Применения
Термоэлектрические материалы Термопара
Элемент Пельтье Термоэлектрогенератор Радиоизотопный термоэлектрический генератор |
РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор) в источник электроэнергии, использующий тепловую энергию радиоактивного распада. В качестве топлива для РИТЭГ используется стронций-90, а для высокоэнергоёмких генераторов в плутоний-238.
Содержание |
[править] Применение
Применяются в навигационных маяках, радиомаяках, метеостанциях и подобном оборудовании, установленном в местности, где по техническим или экономическим причинам нет возможности воспользоваться другими источниками электропитания. В частности, их используют в качестве источников питания навигационного оборудования, установленного на побережье Северного Ледовитого океана вдоль трассы Северного морского пути, а также в космических аппаратах.
РИТЭГи, как правило, являются наиболее приемлемым источником питания для автономных роботов, нуждающихся в нескольких сотнях ватт (или меньше) энергии для времени работы слишком долгого для топливных элементов или аккумуляторов. РИТЭГи являются основным источником электропитания на космических аппаратах, имеющих продолжительную миссию и сильно удаляющихся от Солнца (например Вояджер-2 или Кассини-Гюйгенс), там, где использование солнечных батарей неэффективно или невозможно.
[править] Топливо
Радиоактивные материалы, используемые в РИТЭГах должны соответствовать следующим характеристикам:
- Они должны производить высокоэнергетическое излучение. При α-распаде высвобождается в 10 раз больше энергии, чем при β-распаде стронция-90 и цезия-137.
- Радиационное излучение должно легко конвертироваться в тепловое излучение, предпочтительно α-излучение. β-излучение может выделять значительные количества γ/рентгеновского излучения через тормозное излучение вторичного производства, что требует сложного экранирования. Изотопы не должны производить значительные количества гамма, нейтронного излучения, проникающей радиации.
- Период полураспада должен быть достаточно длинный, что необходимо для выделения энергии с относительно непрерывной скоростью в течение разумного периода времени. Типичные полураспады радиоизотопов, используемых в РИТЭГах, составляют несколько десятилетий, хотя изотопы с коротким периодом полураспада могут быть использованы для специализированных применений.
- Для использования в космических аппаратах, топливо должно производить большое количество энергии на массу и объем (плотность). Плотность и вес не так важны для наземного использования, если нет ограничений на размер РИТЭГа.
Плутоний-238, кюрий-244 и стронций-90 являются чаще всего используемыми изотопами, но и другие изотопы, такие как полоний-210, прометий-147, цезий-137, церий-144, рутений-106, кобальт-60, кюрий-242 и изотопы тулия были также изучены.
[править] Опасность
Во времена СССР было изготовлено более тысячи РИТЭГов, в настоящее время в России их осталось более 700 штук. Срок службы РИТЭГов может составлять 10-30 лет, у большинства из них он закончился и они требуют утилизации.
РИТЭГи представляют собой потенциальную опасность, так как размещаются в безлюдной местности и могут быть похищены, а затем использованы в качестве грязной бомбы. Были зафиксированы случаи разукомплектации РИТЭГов охотниками за цветными металлами[1].
[править] В массовой культуре
В фильме «Как я провёл этим летом» часть сюжетной линии разворачивается вокруг станционного РИТЭГа. Главный герой отогревается около установки, как у печки, и получает дозу радиации.
[править] См. также
[править] Примечания
[править] Ссылки
- Подробное описание моделей со сводной таблицей
- Энергоустановки для космоса
- Организация обращения с ИИИ на предприятиях морского и речного транспорта
- Инвентаризация и утилизация ИИИ на территории стран СНГ
- РИТЭГи
