Radioizotopli termoelektr generatori

RTG diagrammasi

Radioizotopli termoelektr generatori (RTG) — radioaktiv materialning parchalanishi natijasida chiqarilgan issiqlikni elektr energiyasiga aylantirish uchun foydalanadigan yadro batareyasining bir turi hisoblanadi. Odatda bu turdagi generatorda harakatlanuvchi qismlar boʻlmaydi. Ularga quyosh energiyasi kerak boʻlmagani uchun RTGlar uzoq vaqt davomida ogʻir muhitlar uchun idealdir va ularning harakatlanuvchi qismlari yoʻqligi sababli qismlarning eskirishi yoki notoʻgʻri ishlashi xavfi vujudga kelmaydi.

RTGlar odatda generatorlar uchun juda uzoq vaqt davomida bir necha yuz vatt (yoki undan kam) quvvat talab qiladigan texnik xizmat koʻrsatilmagan vaziyatlarda va quyosh batareyalari boʻlmagan joylarda eng qulay quvvat manbai hisoblanadi. RTGar sunʼiy yoʻldoshlarda, kosmik zondlarda va Sovet Ittifoqi tomonidan Arktik doira ichida qurilgan bir qator mayoqlar kabi ekipajsiz uzoq ob’ektlarda quvvat manbalari sifatida ishlatilgan va hozirgi kungacha ishlatilib kelinmoqda..

RTG dan foydalanish xavfini kamaytirish uchun qurilmaning ishlash muddati tugaganidan keyin uzoq vaqt davomida radioizotoplarni saqlash kerak. RTGlarning narxi qimmat boʻlgani uchun kamdan-kam hollarda yoki maxsus holatlarda ulardan foydalanishni cheklaydi.

Tarix

Ushbu fotosurat grafit adyol ostida bir necha daqiqa davomida granulani izolyatsiya qilgandan soʻng va adyolni olib tashlaganidan keyin olingan. Radioaktiv parchalanish natijasida hosil boʻlgan issiqlik tufayli granulalar qizgʻish rangda qiziydi . Dastlabki quvvati 62 vatt.

RTG 1954-yilda Mound Laboratoriya olimlari Kennet (Ken) C. Jordan (1921-2008) va Jon Birden (1918-2011) tomonidan ixtiro qilingan. Iordaniya va Birden 1957-yil 1 yanvardan boshlab issiqlikni elektr energiyasiga toʻgʻridan-toʻgʻri aylantirish uchun mos keladigan radioaktiv materiallar va termojuftlar boʻyicha tadqiqotlar olib borish uchun Armiya Signal Corps shartnomasi ustida ishladilar. Issiqlik manbai sifatida poloniy-210 dan foydalanish taklif etildi. RTGlar AQShda 1950-yillarning oxirlarida Ogayo shtatining Mayamisburg shahridagi Mound Laboratoriyasi tomonidan Amerika Qoʻshma Shtatlarining Atom energiyasi boʻyicha komissiyasi bilan shartnoma asosida ishlab chiqilgan. Loyihani doktor Bertram C. Blanke boshqargan.

Qoʻshma Shtatlar tomonidan kosmosga uchirilgan birinchi RTG 1961-yilda Navy Transit 4A kosmik kemasi bortida 96 gramm plutoniy-238 metalli bilan jihozlangan boʻlib u SNAP 3B edi. RTGlarning yer yuzida qoʻllanishidan biri 1966-yilda AQSh harbiy-dengiz kuchlari tomonidan Alyaskada yashamaydigan Fairway Rokda boʻlib oʻtgan.

Modellar

Odatiy RTG radioaktiv parchalanish bilan quvvatlangan boʻlib, termoelektrik konversiyadan kelib chiqadigan elektr energiyasini oʻz ichiga olgan boʻlib, lekin bilim uchun bu kontseptsiyada baʼzi oʻzgarishlarga ega boʻlgan baʼzi tizimlar bu erga kiritilgan.

Xavfsizlik

RTGlarda qoʻllaniladigan modullari toʻplamining diagrammasi

RTGlar tarkibidagi radioaktiv materiallar xavfli va hatto zararli maqsadlarda qoʻllanishi mumkin. Ular haqiqiy yadroviy qurollar uchun foydali emas, lekin baribir bu yoʻnalishda qoʻllash mumkin. Sovet Ittifoqi stronsiy-90 (⁹⁰ Sr) yordamida RTGlar tomonidan quvvatlanadigan koʻplab ekipajsiz mayoqlar va navigatsiya mayoqlarini qurdi va keng foydalandi. Ular juda ishonchli va barqaror quvvat manbai hisoblanadi. Ko‘pchilikda himoya yo‘q, hatto to‘siqlar ham, ogohlantiruvchi belgilar ham yo‘q va bu ob’ektlarning ayrimlarining joylashuvi ish yuritishning noqulayligi tufayli endi mavjud emas. Radioaktiv materialni inert shaklga aylantirish radiatsiya xavfini kamaytiradi. Biroq, etarli darajada kimyoviy malakaga ega boʻlgan zararli inert materialdan uchuvchi turni ajratib olishi yoki inert matritsani mayda changga fizik jihatdan maydalash orqali dispersiyaning shunga oʻxshash taʼsiriga erishishi mumkin.

Radioaktiv ifloslanish

RTGlar radioaktiv ifloslanish xavfini vujudga keltiradi: agar yoqilgʻi saqlaydigan idish sizib chiqsa, radioaktiv material atrof-muhitni ifloslantirishi mumkin.

Kosmik kemalar uchun asosiy muammo mavjud. Bu muammo shundan iboratki, agar kosmik kemaning Yerga yaqin joyda uchishi paytida avariya sodir boʻlsa, atmosferaga zararli moddalar chiqishi mumkin shuning uchun ularning kosmik kemalarda va boshqa joylarda ishlatilishi munozaralarga sabab boʻlmoqda.

 

Havolalar

• NASA Radioizotop Power Systems veb-sayti — RTG sahifasi
• NASA JPL brifingi, Radioizotop quvvat tizimlari bilan chegaralarni kengaytirish — RTG maʼlumotlarini va uzoqroq taqdimotga havolani beradi.
• SpaceViews: Cassini RTG bahsi
• Stirling radioizotop generatori
• DOE hissalari — yaxshi havolalar
• Aydaho milliy laboratoriyasi — RTG ishlab chiqaruvchisi
• Fotosuratga asoslangan „virtual sayohat“ bilan Aydaho Milliy Laboratoriyasining MMRTG sahifasi