Menu podstron:

Wieści z Elektrotechnika:

Notariusz Świdnica
Zajęcia ogólnorozwojowe Żoliborz
TU

Radioizotopowy generator termoelektryczny

Radioizotopowy program generujący termoelektryczny owo znaczy Radioizotopowa bateria termoelektryczna (ang. Radioisotope thermoelectric generator, RTG) – program generujący prądu elektrycznego do wnętrza którym źródłem energii jest dekompozycja izotopu promieniotwórczego, natomiast wydzielone do wnętrza ów sposób ciepło zamieniane jest na energię elektryczną Baterie tego typu są używane głównie jak źródła zasilania do wnętrza satelitach i nienadzorowanych urządzeniach pracujących zdalnie (boje, latarnie morskie itp.).Materiał promieniotwórczy (paliwo) jest usytuowany do wnętrza pojemniku aż do którego wprowadzone jest jedno złącze termopary. Drugie złącze termopary wprowadzone jest aż do czynnika chłodzącego (np. przyłączone aż do radiatora). Rozpad promieniotwórczy uwalnia energię, która do wnętrza wyniku zderzeń zmienia się do wnętrza energię termiczną ogrzewającą jeden finał termopary. Różnica temperatur między złączami, do wnętrza wyniku efektu Seebecka, wywołuje siłę elektromotoryczną i przepływ prądu. Większe różnice temperatur powodują wytworzenie większej mocy.Generatora negacja logiczna należy mylić spośród baterią jądrową mającą odmienne działanie, do wnętrza pobliżu że prąd do wnętrza obu pochodzi spośród rozpadów promieniotwórczych.Materiał promieniotwórczy używany do wnętrza generatorze musi spełniać parę warunków:Wszystkie te zadatek ograniczają liczbę potencjalnych izotopów aż do 30. Najczęściej są stosowane 238Pu, 244Cm i 90Sr. Poza tym używane są 210Po, 147Pm, 137Cs, 144Ce, 106Ru, 60Co, 242Cm plus izotopy Tulu. Spośród wymienionych pluton-238 ma najdłuższy era rozpadu (87,7 lat), względnie wysoką wydajność i najniższe wymagania co aż do osłon. Tylko trzy izotopy spełniają sprawdzian niskiej radiacji beta i gamma, potrzebują osłon ołowiowych grubości kilku cm. Pluton-238 wymaga osłony grubości zaledwie kilku mm owo znaczy całkiem (wystarcza po prostu osłona całej baterii).Z tych powodów pluton jest najczęściej używanym izotopem do wnętrza baterii. W instalacjach naziemnych Związek Radziecki używał strontu-90, który ma krótszy era rozpadu (29 lat), niższą wydajność i emituje połysk gamma, jednakowoż jest dużo tańszy. Używany do wnętrza pierwszych konstrukcjach polon-210 posiada ogromną wydajność (140 W ciepła/g), jednakowoż ma niesłychanie krótki era rozpadu (139 dni) i emituje połysk gamma.Izotop 241Am był również testowany. Jego trudne dni rozpadu wynosi 432 lata, więc teoretycznie może zasilać baterię na mocy setki lat. Jednak jego wydajność owo około 1/4 wydajności plutonu-238, natomiast nadto tym emituje więcej promieniowania gamma. Pod względem wymagań ekranowania (potrzebuje ekranów ołowianych grubości około 2 cm) stawia go owo na drugim miejscu po plutonie-238.Stany Zjednoczone użyły po razu jednego największej rangi RTG do wnętrza satelicie nawigacyjnym Transit 4A do wnętrza 1961 roku.RTG są używane przede wszystkim na statkach kosmicznych, szczególnie tych, które podróżują na tak duża liczba do wnętrza dużej mierze od momentu Słońca, że baterie słoneczne negacja logiczna spełniają swego zadania. Stąd zostały użyte do wnętrza sondach Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, Galileo, Ulysses, Cassini-Huygens, New Horizons, Viking i misjach programu Apollo 12-17.Związek Radziecki wyprodukował także krocie bezzałogowych latarni morskich i boi nawigacyjnych zasilanych tego typu bateriami.Miniaturowe wersje baterii były też stosowane do wnętrza rozrusznikach serca.Najbardziej uznany 238Pu ma era rozpadu 87,7 lat. Stąd bateryjka używająca tego izotopu traci około 1-0,51/87,7 = 0,787% mocy na rok. 23 lata po wyprodukowaniu taka bateryjka będzie miała 0,523/87,7 = 0,834 początkowej mocy. Tak więc siła 470 W po 23 latach osłabnie aż do 0,834 * 470 W = 392 W. Dodatkowo, do wnętrza miarę upływu czasu, termopary także się degenerują. Na początku 2001 roku siła produkowana na mocy RTG do wnętrza sondzie Voyager 1 spadła aż do 315 W, natomiast do wnętrza Voyager 2 aż do 319 W. Oznacza to, że sprawność termopar spadła aż do 80% początkowego poziomu.Należy zauważyć, że do wnętrza RTG negacja logiczna występują reakcje łańcuchowe (jak do wnętrza reaktorach jądrowych), więc negacja logiczna ma możliwości ani wybuchu, ani stopienia paliwa. W niektórych typach baterii negacja logiczna występuje co więcej separacja jądra. Tym samym olej napędowy jest zużywane rozważnie i jest produkowane dużo mniej energii.Nie oznacza to, że baterie są całkowicie bezpieczne. Zawsze istnieje możliwość skażenia radioaktywnego do wnętrza przypadku rozszczelnienia pojemnika paliwa. Problem jest szczególnie znaczący do wnętrza przypadku wynoszenia na orbitę pojazdów kosmicznych zawierających takie baterie.Znane jest pięć wypadków związanych spośród użyciem RTG. Pierwsze dwie związane są spośród nieudanymi próbami wystrzelenia amerykańskich satelitów Transit i Nimbus. Dwa następne owo nieudane radzieckie misje Kosmos (pojazdy księżycowe miały zasilanie RTG). Wreszcie poselstwo Apollo 13, do wnętrza której moduł księżycowy spłonął do wnętrza atmosferze ponad Fidżi. Sama bateryjka chociaż ocalała i wpadła aż do Pacyfiku koło Tonga. Późniejsze badania negacja logiczna stwierdziły chociaż zwiększonej radioaktywności do wnętrza tym regionie.W celu minimalizacji zagrożeń olej napędowy jest przechowywane do wnętrza mniejszych, ceramicznych kapsułach co uniemożliwia jego parowanie. Całość otoczona jest irydem i blokami grafitu. Wszystkie te materiały są odporne na korozję i ciepło.Problem spośród urządzeniami naziemnymi jest związany przede wszystkim spośród radzieckimi bojami nawigacyjnymi i latarniami morskimi. Brak nadzoru powodował wycieki paliwa i kradzieże części. W dodatku niektóre spośród tych obiektów z trudem odnaleźć spośród powodu braku owo znaczy utraty informacji dotyczących ich położenia.Stosowanie baterii do wnętrza rozrusznikach serca stwarza pewne zagrożenie do wnętrza przypadku kremacji po śmierci właściciela bez wcześniejszego usunięcia baterii spośród ciała. Dlatego też obecne rozruszniki są zasilane bateriami wykonanymi do wnętrza innych technologiach.Jeśli chodzi o ewentualne skutki kradzieży plutonu-238, owo negacja logiczna nadaje się Pan aż do stworzenia bomby atomowej, gdyż zachodzą do wnętrza przedtem samorzutne reakcje rozszczepienia, co może spowodować insurekcja reakcji łańcuchowej nadmiernie wcześnie do wnętrza procesie wybuchu (co spowoduje stopienie plutonu i rozerwanie procesu). Dodatkowo jest owo materiał gorący i promieniotwórczy co daleko utrudnia spośród przedtem prace. Tym samym jest bezwartościowy na rzecz ewentualnych terrorystów.