放射性同位素热发电机(RTG)是一种利用放射性衰变产生的热量的电力来源。 放射性同位素热发电机不是核反应堆,不利用核裂变或核聚变获得能量,尽管它们仍然具有高度放射性。 当其他电力来源过于昂贵或不实用时,就会使用放射性同位素热发电机,例如在航天器和自动信标及雷达系统上。
放射性同位素热发生器包含一定数量的,通常是几磅(公斤)或更多的高放射性材料。 放射性材料必须产生足够的热量,以提供大量的电力;同时,它必须不会迅速衰变,以至于放射性同位素热发生器在几年后就失去作用。 钚-238是放射性同位素热发生器最常用的同位素,尽管过去也曾利用锶-90和其他同位素。 钚-238的生产成本高,但它发出低穿透性α辐射,这比其他同位素产生的辐射更容易屏蔽掉。
为了将热量转化为电能,放射性同位素热发生器使用热电偶,这种半导体装置可以将温度差异直接转化为电能。 虽然热电偶很耐用,而且没有移动部件,但它们的效率很低,将不到10%的可用热量转化为电能。 热电偶随着时间的推移逐渐退化,增加了由放射性材料缓慢衰变造成的损失。
与其他电源相比,放射性同位素热发电机非常昂贵,但它们在没有其他电源的孤立系统中非常有用,如行星际飞船和无人驾驶无线电信标。 放射性同位素热发电机可以在没有任何外部输入或外部维护的情况下生产几十年的电力,直到放射性材料衰变或电子装置失效。 在卡西尼号等航天器上使用放射性同位素热发电机,引起许多环保组织抗议在太空中使用放射性材料;如果发射卡西尼号的火箭失败,钚就有可能被释放到大气中。
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