Радиоизотопный термоэлектрический генератор

Термоэлектрические явления
Принципы Термоэлектрические явления (эффект Зеебека, эффект Пельтье, эффект Томсона) • эффект Эттингсгаузена • Эффект Нернста — Эттингсгаузена
Применения Термоэлектрические материалы • Термопара • Элемент Пельтье • Термоэлектрогенератор • Радиоизотопный термоэлектрический генератор

РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор) — радиоизотопный источник электроэнергии, использующий тепловую энергию выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию.

Применение

РИТЭГ космического аппарата «New Horizons»

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.

РИТЭГи, как правило, являются наиболее приемлемым источником энергии для автономных роботов, нуждающихся в нескольких сотнях ватт (или меньше) при очень длительном времени работы, слишком долгим 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), где использование солнечных батарей неэффективно или невозможно. В данный момент РИТЭГ используется в марсоходе Curiosity.

Схема РИТЭГа используемого на космическом аппарате Кассини-Гюйгенс

РИТЭГ установленный на космическом аппарате Кассини-Гюйгенс

Топливо

Стиль этого раздела неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Следует исправить раздел согласно стилистическим правилам Википедии.

Mars Science Laboratory c РИТЭГ мощностью 125Вт

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.

Опасность

Заброшенные советские РИТЭГи

Во времена СССР было изготовлено более 1500 РИТЭГ, в настоящее время в России их осталось 651 (апрель 2006) ^[1]. Срок службы РИТЭГ может составлять 10-30 лет, у большинства из них он закончился и они требуют утилизации.

РИТЭГ представлет собой потенциальную опасность, так как размещается в безлюдной местности и может быть похищен, а затем использован в качестве грязной бомбы. Были зафиксированы случаи разукомплектации РИТЭГ охотниками за цветными металлами^[1].

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.

См. также

• Радиоизотопные источники энергии
• Термоэлектрический генератор

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Чернобыльское разгильдяйство сегодня: под Норильском раскурочены бесхозные ритэги

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