• 1.摘要
  • 2.简介
  • 3.使用
  • 3.1.太空
  • 3.2.地面
  • 3.3.参考来源

放射性同位素热电机

放射性同位素热电机(Radioisotope Thermoelectric Generator,缩写RTG、RITEG)是一种利用放射性衰变获得能量的发电机。此装置利用热电偶阵列(应用了西贝克效应)接收了一些合适的放射性物质在衰变时所放出热量再将其转成电能。

简介

此热电机也可被视为一种电池,而被当作一种能源装设在人造卫星、太空探测器与无人遥控设备上,如苏联建立在极地的灯塔一样,在一些无人或没有人能维护到的地方,要供应少于百瓦的电力且需要的时间是燃料电池、电池组、发电机供应不来而太阳能电池在此地方又不能起作用时,放射性同位素热电机就是理想的能源。

其原理是,通过热电偶装置把放射性同位素钚-238衰变产生的热直接转换为直流电来提供各种仪器设备使用。人造同位素钚-238的半衰期仅为88年,这意味着它的放射性衰减之快可以让它非常炽热。并且放射性材料能够持续发热很多年。钚-238释放的是阿尔法射线,很容易被阻挡,这种物质不能用于核弹。

在过去30年时间内、耗资15亿美元在美国爱达荷州国家实验室中生产出330磅重的“钚238”元素。由“钚238”制造的核电池可以持续供电长达数十年之久!钚238”能产生出稳定的热量,从而可以转化为电能。通过“钚238”制造的核电池可以成为太空船的强大能源,让其在太阳光过于黯淡的地区还能继续飞行和传递数据。譬如,用来探测土星和其卫星的"卡西尼—惠更斯号"探测船。

广受关注度的核动力火星车“好奇号”动力来源就是放射性同位素热电机,型号为MMRTG,具体参数参考以下表格。

使用

太空

名称及型号

使用(数目)

最大输出

放射性同位素

最大燃料使用(kg)

质量(kg)

电力(W)

热力(W)

ASRG*

在原型阶段,DiscoveryProgram

~140(2x70)

~500

238Pu

~1

~34

MMRTG

在原型阶段,MSL,好奇号

~110

~2000

238Pu

~4

<,45

GPHS-RTG

卡西尼惠更斯号(3),新视野号(1)

300

4400

238Pu

7.8

55,9–57,8

伽利略号(2),尤利西斯,号(1)

*ASRG事实上不是一个RTG;它是一个在放射性同位素上运行的斯特林发动机

地面

名称及型号

使用(数目)

最大输出

放射性同位素

最大燃料使用(kg)

质量(kg)

电力(W)

热力(W)

Beta-M

过时的苏联无人灯塔和信标

10

230

90Sr

0.26

560

Efir-MA

30

720

?

?

1250

IEU-1

80

2200

?

?

2500

IEU-2

14

580

?

?

600

参考来源

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