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放射性同位素热电机

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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)
MHW-RTG LES-8/9,旅行者1号(3),旅行者2号(3) 160 2400 238Pu ~4,5 37.7
SNAP-3B Transit-4A(1) 2.7 52.5 238Pu ? 2.1
SNAP-9A Transit5BN1/2(1) 25 525 238Pu ~1 12.3
SNAP-19 Nimbus-3(2),先驱者,10号(4),先驱者11号(4) 40.3 525 238Pu ~1 13.6
修改SNAP-19 维京,1号(2),维京2号(2) 42.7 525 238Pu ~1 15.2
SNAP-27 阿波罗12–17号ALSEP(1) 73 1480 238Pu 3.8 20

*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)
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)
MHW-RTG LES-8/9,旅行者1号(3),旅行者2号(3) 160 2400 238Pu ~4,5 37.7
SNAP-3B Transit-4A(1) 2.7 52.5 238Pu ? 2.1
SNAP-9A Transit5BN1/2(1) 25 525 238Pu ~1 12.3
SNAP-19 Nimbus-3(2),先驱者,10号(4),先驱者11号(4) 40.3 525 238Pu ~1 13.6
修改SNAP-19 维京,1号(2),维京2号(2) 42.7 525 238Pu ~1 15.2
SNAP-27 阿波罗12–17号ALSEP(1) 73 1480 238Pu 3.8 20

参考来源

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
Gong 18 315 ? ? 600
Gorn 60 1100 90Sr ? 1050
IEU-2M 20 690 ? ? 600
IEU-1M 120(180) 2200(3300) ? ? 2(3)×,1050
Sentinel25 9–20 SrTiOJ 0.54 907–1814
Sentinel100F 53 Sr2Ti04 1.77 1234

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