Skip to main content

เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทประดับรังสีคืออะไร?

เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปไอโซโทป (RTG) เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าซึ่งใช้ความร้อนที่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความร้อนของไอโซโทปรังสีไม่ใช่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และไม่ใช้ฟิชชันนิวเคลียร์หรือฟิวชั่นเพื่อพลังงานแม้ว่าจะยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูงเครื่องกำเนิดความร้อนแบบไอโซโทปรังสีจะถูกนำมาใช้เมื่อแหล่งพลังงานอื่น ๆ มีราคาแพงเกินไปหรือทำไม่ได้เช่นยานอวกาศและบีคอนอัตโนมัติและระบบเรดาร์

เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีไอโซโทปมีปริมาณหลายปอนด์ (กิโลกรัม) หรือมากกว่าวัสดุกัมมันตภาพรังสีจะต้องผลิตความร้อนเพียงพอที่จะให้กระแสไฟฟ้าจำนวนมากในเวลาเดียวกันมันจะต้องไม่สลายตัวอย่างรวดเร็วจนเครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปของไอโซโทปนั้นไร้ประโยชน์หลังจากผ่านไปสองสามปีพลูโทเนียม -238 เป็นไอโซโทปที่พบมากที่สุดที่ใช้สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความร้อนไอโซโทปรังสีแม้ว่า Strontium-90 และอื่น ๆ ได้ถูกนำมาใช้ในอดีตพลูโทเนียม -238 มีราคาแพงในการผลิต แต่ให้การแผ่รังสีอัลฟ่าที่มีการติดเชื้อต่ำซึ่งง่ายกว่าการป้องกันการแผ่รังสีที่เกิดจากไอโซโทปอื่น ๆ

เพื่อแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าเครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปไอโซโทปซึ่งสามารถแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นไฟฟ้าโดยตรงแม้ว่าเทอร์โมคัปเปิลจะทนทานและไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แต่ก็ไม่มีประสิทธิภาพ แต่เปลี่ยนความร้อนน้อยกว่า 10% ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าเทอร์โมคัปเปิลค่อยๆลดลงเมื่อเวลาผ่านไปเพิ่มการสูญเสียที่เกิดจากการสลายตัวช้าของวัสดุกัมมันตรังสี

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าความร้อนแบบไอโซโทปรังสีมีราคาแพงมากเมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ แต่มีประโยชน์ในระบบที่แยกได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานอื่น ๆ เช่นยานอวกาศอินเตอร์เน็ตและบีคอนวิทยุไร้คนขับเครื่องกำเนิดความร้อนแบบไอโซโทปแบบกัมมันตภาพรังสีสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้ามานานหลายทศวรรษโดยไม่มีอินพุตภายนอกหรือการบำรุงรักษาภายนอกจนกว่าวัสดุกัมมันตรังสีจะสลายตัวหรืออิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลวการใช้เครื่องกำเนิดความร้อนแบบไอโซโทปรังสีบนยานอวกาศเช่น Cassini ทำให้กลุ่มสิ่งแวดล้อมหลายกลุ่มประท้วงการใช้วัสดุกัมมันตรังสีในอวกาศหากจรวดที่เปิดตัว Cassini ล้มเหลวมีโอกาสเล็กน้อยที่พลูโทเนียมจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ