Hogyan működnek a radioizotópos termoelektromos generátorok?
Pontszám: 4,4/5 ( 41 szavazat )A radioizotópos termoelektromos generátor vagy RTG azt a tényt használja fel, hogy a radioaktív anyagok (például a plutónium) hőt termelnek, amikor nem radioaktív anyagokká bomlanak . A felhasznált hőt egy sor hőelem alakítja elektromossággá, amelyek azután táplálják az űrhajót.
Hogyan működik a termoelektromos generátor?
A termoelektromos generátorok (TEG) szilárdtest félvezető eszközök, amelyek a hőmérséklet-különbséget és a hőáramot hasznos egyenáramú áramforrássá alakítják . A termoelektromos generátor félvezető eszközök a Seebeck-effektust használják feszültség előállítására. ... Ezzel a hatással a hő a hideg oldalról a meleg oldalra kerül.
Mik a radioizotópos termoelektromos generátor előnyei?
Jó teljesítménysűrűség, amely figyelembe veszi az alacsony energiaátalakítási hatékonyságot . Hosszú felezési idő , hogy hasznos teljesítményt biztosítson hosszú élettartamon keresztül. Alacsony árnyékolási követelmények a biztonság és a tudományos műszerekkel való interferencia csökkentése érdekében. Magas teljesítmény/tömeg arány a küldetés teljes tömegének csökkentése érdekében.
Milyen izotópot használnak az RTG-ben?
A radioizotópos termoelektromos generátorok vagy RTG-k elektromos energiát biztosítanak az űrhajóknak azáltal, hogy a plutónium-238 (Pu-238) üzemanyag bomlása során keletkező hőt hőelemeknek nevezett eszközök segítségével elektromos árammá alakítják.
Mennyi ideig működnek a termoelektromos generátorok?
A fosszilis tüzelőanyag-generátorokkal ellentétben a TEG-eknek kevés mozgó alkatrésze van, kivéve a hűtőventilátorokat vagy a vízhűtő szivattyúkat, és több mint 100 000 órányi folyamatos működésre számítanak.
Nukleáris energia az űrben – Hogyan működnek az RTG-k
Az RTG-k radioaktívak?
Az RTG-kben található radioaktív anyagok veszélyesek , és akár rosszindulatú célokra is felhasználhatók. ... A Szovjetunió stroncium-90 ( 90 Sr) felhasználásával sok személyzet nélküli világítótornyot és RTG-vel hajtott navigációs jelzőfényt épített. Nagyon megbízhatóak és állandó áramforrást biztosítanak.
Mennyi energiát termel az RTG?
A legfrissebb RTG-modell, a Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) körülbelül 110 watt elektromos teljesítményt biztosít frissen töltve. Az RTG-ket tartósra tervezték. Masszív és kompakt kialakítása ideális energiaforrássá teszi a távoli műveletekhez.
Felrobbanhatnak az RTG-k?
Mivel az RTG-k radioaktív bomlást alkalmaznak, minden RTG-vel felszerelt jármű minden elindításához elnöki jóváhagyást kell kérni. Tekintettel arra, hogy ez az egyetlen ésszerű módja a műholdak táplálására a Mars pályáján túl (mivel a napelemek már nem hatékonyak), az RTG-k szükségesek. ... Az RTG-k nem tudnak nukleáris fegyverként felrobbanni .
Mennyi plutónium van egy RTG-ben?
Mindegyik RTG össztömege 37,7 kg volt, beleértve körülbelül 4,5 kg Pu-238-at . 24 préselt plutónium-238-oxid gömböt használ, és elegendő hőt biztosít ahhoz, hogy kezdetben körülbelül 157 watt elektromos teljesítményt termeljen – ez 87,7 évenként a felére csökken.
Mennyibe kerül egy radioizotópos termoelektromos generátor?
Az MMRTG gyártása becslések szerint 109 000 000 USD -be került, a kutatás és fejlesztés pedig 83 000 000 USD-be került.
A Voyager 1 atomenergiával működik?
A Voyager 1 és 2 űrszondák, akárcsak a Pioneer 10 és 11, és számos más űrhajó előttük, valamint a New Horizons és sok más űrhajó utánuk, atommaghasadás segítségével működnek .
Az RTGS biztonságos?
Az RTGS számos előnnyel rendelkezik a többi pénzátutalási móddal szemben: Ez egy biztonságos rendszer az átutaláshoz . Az RTGS-tranzakcióknak/átutalásoknak nincs összeghatáruk. A rendszer minden nap elérhető 24x7x365 alapon.
Mennyire hatékonyak a termoelektromos generátorok?
A termoelektromos energiatermelés megbízható energiagyűjtési technika a hő közvetlen elektromos árammá alakítására. A közelmúltban végzett tanulmányok szerint a termoelektromos generátorok (TEG-ek) hő-elektromos energia átalakítási hatékonysága akár 11% is lehet laboratóriumi körülmények között .
Mik a termoelektromos generátor előnyei?
A Thermo elektromos generátorok előnyei Környezetbarát . Nagy skálázhatósággal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy bármilyen méretű hőforráshoz alkalmazhatók. Csökkentse a gyártási költséget. Hasznosítsa újra az elpazarolt hőenergiát.
Hol használják a termoelektromos generátorokat?
A hőelektromos generátorokat általában gázvezetékeken használják, például katódos védelemre, rádiókommunikációra és telemetriára. Az 5 kW-ig terjedő energiafogyasztású gázvezetékeken a hőgenerátorok előnyösebbek más áramforrásokkal szemben.
Mire használhatók az RTG-k?
Az RTGS-rendszert általában az adott ország központi bankja által működtetett és szervezett nagy értékű bankközi pénzátutalásokra használják. Ezek az átutalások gyakran azonnali és teljes elszámolást igényelnek. Ahogy fentebb említettük, a tranzakciók kiegyenlítése után nem vonhatók vissza.
Mennyi ideig tart egy RTG?
Jelenleg egy többfeladatú radioizotópos hőelektromos generátor (MMRTG, a Curiosity rover RTG-je) 35,5 kilogrammot nyom, és 14 éves várható élettartammal rendelkezik. Az RTG-k alacsony neutron-, béta- és gamma-sugárzást bocsátanak ki a reaktorokhoz képest.
Mekkora egy RTG?
A GPHS-RTG teljes átmérője 0,422 m, hossza pedig 1,14 m . Mindegyik GPHS-RTG tömege körülbelül 57 kg, és körülbelül 300 watt elektromos energiát termel a küldetés kezdetén (5,2 We/kg), körülbelül 7,8 kg Pu-238 felhasználásával, amely körülbelül 4400 watt hőteljesítményt termel. A plutónium-oxid üzemanyag 18 GPHS-ben található.
Melyik a legerősebb RTG?
A GPHS-RTG- t úgy tervezték, hogy üzemanyaggal 300 We-t tudjon termelni 55,9 kg tömeggel, így a GPHS-RTG a legerősebb RTG, a valaha repült legnagyobb fajlagos teljesítménnyel.
Meg tudod érinteni a plutóniumot?
V: A plutónium valójában az uránhoz hasonló fém. Ha a kezedben tartod (és én rengeteg tonnányit tartottam a kezemben, egy-két fontot egyszerre), akkor nehéz, akár az ólom. Mérgező , mint az ólom vagy az arzén, de nem sokkal inkább.
Mennyibe kerül egy RTG?
Amint alább megjegyezzük, az általános célú hőforrás ( GPHS ) RTG becsült költsége 65 és 90 millió dollár között mozog, a pontos szállítási lehetőségtől függően. Ezeknél a tanulmányoknál a GPHS RTG költségét 65 millió dollárnak vették.
Használnak RTG-ket a Földön?
Az RTG-k egyszerű kialakítása lehetővé teszi, hogy a bevezetőben felsorolt paraméterekhez illeszkedően számos alkalmazásban alkalmazzák mind a Földön, mind az űrben. A Földön az RTG-ket pilóta nélküli létesítményekben használták, például több száz régi, elhagyott orosz világítótornyban és különböző, az Egyesült Államok által megbízott sarkvidéki megfigyelőhelyeken .
Mit jelent az RTG a space?
A radioizotópos termoelektromos generátorok (RTG-k) könnyű, kompakt űrhajó-energiarendszerek, amelyek rendkívül megbízhatóak. Az RTG-k a plutónium-238 természetes radioaktív bomlásából származó hő felhasználásával biztosítanak elektromos energiát plutónium-dioxid formájában.
Honnan származik a plutónium-238?
A tiszta plutónium-238-at a neptunium-237 neutronbesugárzásával állítják elő , amely egyike azon kisebb aktinidáknak, amelyek a kiégett nukleáris üzemanyagból kinyerhetők az újrafeldolgozás során, vagy amerícium neutronbesugárzásával reaktorban.