Ավարտել. Կահույք: Վերանորոգում: Տեղադրում Ընտրություն: Բացում
Շղթայական ռեակցիաներով համեմատությամբ միջուկային ռեակտորների համեմատ, ռիթին շատ ավելի կոմպակտ է եւ ավելի պարզ կառուցվածքային: Ծեսգերի ելքային ուժը փոքր արդյունավետությամբ շատ փոքր է (մինչեւ մի քանի հարյուր վտ): Բայց դրանցում շարժվող մասեր չկան, եւ դրանք սպասարկում չեն պահանջում սպասարկման ընթացքում, որը կարող է հաշվարկվել տասնամյակներ:
Դիմում
Ռիթգ տիեզերանավ «Նոր հորիզոններ»
Ռիին, որպես կանոն, էներգիայի ամենաընդունելի աղբյուրն է Ինքնավար համակարգերԱնհրաժեշտության դեպքում մի քանի տասնյակ հարյուր վտ, շատ երկար աշխատանքային ժամով, շատ երկար Վառելիքի տարրեր կամ մարտկոցներ:
Տարածության մեջ
Riega սխեման, որն օգտագործվում է Կասինի-Կալիեների տիեզերանավի վրա
Rygie- ն երկարաժամկետ առաքելության հիմնական աղբյուրն է եւ խստորեն հանվում է (օրինակ, Voyager-2 կամ Cassini Tuigens), որտեղ օգտագործեք Արեւային մարտկոցներ անարդյունավետ կամ անհնար:
2006 թ. Պլուտոնում-238-ը նոր հորիզոնների զննության գործարկման ժամանակ ես գտա իմ օգտագործումը որպես էլեկտրաէներգիայի աղբյուր տիեզերանավի սարքավորումների համար: Radioisotope Generator- ը պարունակում էր 11 կգ բարձր մաքրություն երկօքսիդ 238 Pu, որը արտադրում է միջին միջին ամբողջ ճանապարհով (240 W Սկզբում եւ, ըստ բնակավայրերի, 200 W սկզբում):
Դա պատահեց, որ «Խաղաղության տիեզերական ատոմ» շարքում մենք տեղափոխվում ենք ֆանտաստիկից մինչեւ ընդհանուր: Վերջին անգամ խոսեցինք էներգետիկ ռեակտորների մասին, ակնհայտ հաջորդ քայլը ռադիոիզոտոպի ջերմաէլեկտրակայանների մասին պատմելն է: Վերջերս Հաբրեն հիանալի գրառում էր «Կասինի» «Կասինի» հետաքննության մասին, եւ մենք այս թեման կքննարկենք ավելի լայն տեսանկյունից:
Գործընթացների ֆիզիկա
He երմության արտադրություն
Ի տարբերություն միջուկային ռեակտորի, որն օգտագործում է շղթայական միջուկային ռեակցիայի երեւույթը, ռադիոիզոտոպի գեներատորները օգտագործում են ռադիոակտիվ իզոտոպների բնական քայքայումը: Հիշեցնենք, որ ատոմները բաղկացած են պրոտոններից, էլեկտրոններից եւ նեյտրոններից: Կախված որոշակի ատոմի միջուկի նեյրոնների քանակից, այն կարող է լինել կայուն, կամ իր ինքնաբուխ քայքայման միտում ցույց տալ: Օրինակ, կայուն է 27 պրոտոնով եւ 32 նեյտրոնի 32 նեյտրոնը: Նման կոբալտը օգտագործվել է մարդկության կողմից, քանի որ Հին Եգիպտոս, Բայց եթե մենք ավելացնենք 59 CO- ին մեկ նեյտրոն (օրինակ, «սովորական» կոբալտը միջուկային ռեակտորի մեջ տեղադրելով), ապա 60 COS, ռադիոակտիվ իզոտոպ, 5,2 տարի կես կյանքով: «Կես կյանքի» տերմինը նշանակում է, որ 5,2 տարի անց մեկ ատոմ կկոտրվի 50% հավանականությամբ, եւ ատոմների մոտավորապես կեսը կմնա: «Սովորական» բոլոր տարրերը ունեն իրենց իզոտոպները Տարբեր ժամանակաշրջան Սեմպրեսիա
Isotopes- ի 3D քարտեզ, Շնորհակալ եմ, որ սովորում եք CruptGroup- ին նկարին:
Ընտրելով համապատասխան իզոտոպ, կարող եք ձեռք բերել Riteg- ի պահանջվող սպասարկման ժամկետով եւ այլ պարամետրերով.
| Իզոտոպ | Ստացման եղանակ | Հատուկ ուժ, w / g | Ծավալային ուժ, w / cm³ | Կես կյանք | Ինտեգրված իզոտոպի քայքայման էներգիա, կՎտժ / գ | Մարզվելի իզոտոպ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 60 CO (կոբալթ -60) | Կարգի ազդեցությունը ռեակտորում | 2,9 | ~26 | 5,271 տարի | 193,2 | Մետաղ, խառնուրդ |
| 238 PU (Plutonium-238) | Միջուկային ռեակտոր | 0,568 | 6,9 | 86 տարեկան | 608,7 | Պլուտոնիա կարբիդ |
| 90 SR (ստրոնցիում -90) | Բաժանման պահվածքներ | 0,93 | 0,7 | 28 տարեկան | 162,721 | Sro, srtio 3 |
| 144 CE (CERIUM-144) | Բաժանման պահվածքներ | 2,6 | 12,5 | 285 օր | 57,439 | Գլխավոր տնօրեն 2. |
| 242 սմ (Curie-242) | Միջուկային ռեակտոր | 121 | 1169 | 162 օր | 677,8 | Սմ 2 օ 3 |
| Երեկոյան 147 (Vemety-147) | Բաժանման պահվածքներ | 0,37 | 1,1 | 2.64 տարի | 12,34 | PM 2 O 3 |
| 137 CS (CESIUM-137) | Բաժանման պահվածքներ | 0,27 | 1,27 | 33 տարի | 230,24 | CSCL |
| 210 PO (POLONIUM-210) | Բիսմութի ճառագայթում | 142 | 1320 | 138 օր | 677,59 | Համաձուլվածքներ կապարի, Yttrium, Gold |
| 244 սմ (Curiy-244) | Միջուկային ռեակտոր | 2,8 | 33,25 | 18.1 տարի | 640,6 | Սմ 2 օ 3 |
| 232 U (ուրան -322) | Տեղակայելով Thoria- ն | 8,097 | ~88,67 | 68.9 տարեկան | 4887,103 | Երկօքսիդ, կարբիդ, ուրանի նիտրիդ |
| 106 RU (Ruthenium-106) | Բաժանման պահվածքներ | 29,8 | 369,818 | 371.63 sut: | 9,854 | Մետաղ, խառնուրդ |
Այն փաստը, որ իզոտոպների քայքայումը տեղի է ունենում ինքնուրույն, նշանակում է, որ ռեյգան չի կարող կառավարվել: Վառելիքը լարելուց հետո այն տարիներ շարունակ տաքացնելու եւ էլեկտրաէներգիա կտա, աստիճանաբար քայքայվում է: Նվազեցնելով բաժանման իզոտոպի քանակը նշանակում է, որ ավելի քիչ միջուկային քայքայումներ կլինեն, Ավելի քիչ ջերմություն եւ էլեկտրաէներգիա: Բացի այդ, էլեկտրական էներգիայի անկումը կթուլացնի էլեկտրական գեներատորի դեգրադացիան:
Գոյություն ունի Ricega- ի պարզեցված տարբերակ, որում իզոտոպի քայքայումը օգտագործվում է միայն ջեռուցման համար, առանց էլեկտրաէներգիա ստանալու: Այս մոդուլը կոչվում է ջեռուցման միավոր կամ RHG (Radioisotope Heat Generator):
Ջերմությունը էլեկտրականությամբ շրջելով
Ինչպես ատոմային ռեակտորի դեպքում, մենք ունենք ջերմություն, որը պետք է վերածվի էլեկտրաէներգիայի: Դա անելու համար կարող եք օգտագործել.- Mo երմաէլեկտրական փոխարկիչ: Երկու դիրիժորների միացումից Տարբեր նյութեր (Օրինակ, քրոմին եւ ալյումին) եւ դրանցից մեկը ջեռուցելը կարող եք ստանալ էլեկտրաէներգիայի աղբյուր:
- Թերմեզի փոխարկիչ: Այս դեպքում օգտագործվում է էլեկտրոնային լամպ: Նրա կաթոդը ջեռուցվում է, եւ էլեկտրոնները բավականաչափ էներգիա են ստանում անասունի «խարխլելու» համար, ստեղծելով էլեկտրական հոսանք:
- Ջերմաֆոտոէլեկտրական փոխարկիչ: Այս դեպքում ջերմության աղբյուրում գործող լուսանկարչական ֆոտոխցիկ է, որը կապված է ջերմության աղբյուրին: Ինֆրակարմիր միջակայք, Heat երմության աղբյուրը արտանետում է ֆոտոններ, որոնք գրավվում են լուսապատճենելի եւ վերածվում էլեկտրաէներգիայի:
- Mo երմաէլեկտրական փոխարկիչ ալկալային մետաղի վրա: Այստեղ ջերմությունը էլեկտրաէներգիայի վերածելու համար օգտագործվում է հալած նատրիումի եւ ծծմբի աղի էլեկտրոլիտ:
- Stirling- ի շարժիչը - Ջերմային մեքենա Մեխանիկական աշխատանքի ջերմաստիճանի տարբերությունը փոխարկելու համար: Ստացվում է էլեկտրաէներգիա Մեխանիկական աշխատանք օգտագործելով գեներատոր:
Պատմություն
Էներգիայի առաջին փորձարարական էներգիայի աղբյուրը ներկայացվել է 1913 թվականին: Բայց միայն 20-րդ դարի երկրորդ կեսից, միջուկային ռեակտորների տարածմամբ, որի վրա հնարավոր եղավ իզոտոպներ ստանալ Արդյունաբերական մասշտաբ, Ռիին սկսեց ակտիվորեն օգտագործել:ԱՄՆ
ԱՄՆ-ում Rygami- ն արդեն ծանոթացել է արտահերթ կազմակերպության անունին:Snap-1:.
Դա փորձարարական Riteg էր 144 մ.թ.ա. եւ գեներատորի հետ, Ռենկինի ցիկլի (գոլորշու մեքենա) սնդիկի հետ որպես հովացուցիչ: Գեներատորը հաջողությամբ աշխատել է 2500 ժամ երկրի վրա, բայց չի թռչել տիեզերք:
Snap-3:.
Առաջին ծովահենը, որը թռավ տիեզերական 4A եւ 4B նավիգացիայի արբանյակների վրա: Էներգիա Power 2 W, Weight 2 կգ, օգտագործված Plutonium-238: 
Ուղեկցող:
Riteg օդերեւութաբանական արբանյակների համար: Էներգիայի հզորություն 4.5 W, իզոտոպ - ստրոնցիում -90:
Snap-7:.
Երկրային ափի ընտանիք փարոսների, թեթեւ բուֆետների, եղանակային կայանների, ձայնային բուհերի եւ այլն: Շատ մեծ մոդելներ, քաշը 850-ից 2720 կգ: Էներգետիկ հզորություն - տասնյակ վտեր: Օրինակ, SNAP-7D - 30 W 2 տոննա զանգվածով:
Snap-9:
Սերիական rieteg տարանցիկ նավիգացիայի արբանյակների համար: Քաշը 12 կգ, էլեկտրական հոսանք 25 W.
Snap-11:
Փորձարարական Riteg Surveyor Lunar Landing կայանների համար: Առաջարկվեց օգտագործել Curie-242 իզոտոպը: Էլեկտրաէներգիա - 25 Վ. Չի օգտագործվում:
Snap-19:
Սերիական Riteg, որն օգտագործվում է մի շարք առաքելություններում `օդերեւութաբանական արբանյակներ Nimbus, Pioneer Probes -10 եւ -11, Viking Martian Landing Stations. Isotope - Plutonium-238, Power Power ~ 40 W. 
Snap-21 եւ -23
RYGI- ն ստորջրյա օգտագործման համար, Strontium-90- ում:
Snap-27:
Rygie- ն կփոխի Apollo ծրագրի գիտական \u200b\u200bսարքավորումները: 3.8 կգ: Plutonium-238- ը տվեց էներգետիկ հզորությունը 70 Վ. Լուսնային գիտական \u200b\u200bսարքավորումներն անջատվել են 1977-ին (Երկրի վրա մարդիկ եւ սարքավորումները գումար են պահանջել, եւ դրանք բավարար չէին): Rygie For 1977-ը տրվել է 36-ից 60-ական էլեկտրական էներգիա: 
MHW-RTG:
Անունը վերծանվում է որպես «բազմաշերտ Riteg»: 4.5 կգ: Plutonium-238- ին տրվել է 2400 W ջերմային եւ 160 վտ: Այս Rygie- ն կանգնած էր Լինքոլնի փորձնական արբանյակների վրա (LES-8.9) եւ արդեն 37 տարեկան ապահովված են Վոդգանի ջերմությամբ եւ էլեկտրականությամբ: 2014-ի համար ռիթագները տրամադրում են իրենց նախնական ուժի մոտ 53% -ը: 
Gphs-rtg.
Տիեզերական ries- ի ամենահզորը: 7.8 կգ պլուտոնում -38-ը տվել է 4400 W ջերմային եւ 300 վտ: Օգտագործվում է «Ուլեյսես» արեւոտ հետաքննության, Գալիլեոյի զոնդերը, Կասինին Գուգենները եւ Պլուտոն թռչում են «նոր հորիզոնների» վրա: 
MMRTG:
Riteg «Curiositi» - ի համար: 4 կգ պլուտոնում -338, 2000 W ջերմային էներգիա, 100 վ ընտրող: 
W երմ լամպի խորանարդի պլուտոնիա:
ԱՄՆ-ը ծավավուն ժամանակով պարտադիր:
Ամփոփում Աղյուսակ.
| Անուն | Մեդիա (քանակի վրա մեքենայի վրա) | Առավելագույն ուժ | Իզոտոպ | Վառելիքի քաշը, կգ | Ամբողջ քաշը, կգ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Էլեկտրական, W: | TePlovaya, W | |||||
| MMRTG: | MSL / Curiosity Rover | ~110 | ~2000 | 238 pu | ~4 | <45 |
| Gphs-rtg. | Կասինի (3), նոր հորիզոններ (1), Գալիլեո (2), Ուլիս (1) | 300 | 4400 | 238 pu | 7.8 | 55.9-57.8 |
| MHW-RTG: | LES-8/9, Voyager 1 (3), Voyager 2 (3) | 160 | 2400 | 238 pu | ~4.5 | 37.7 |
| Snap-3B: | Տրանզիտ-4a (1) | 2.7 | 52.5 | 238 pu | ? | 2.1 |
| Snap-9a. | Տարանցում 5 մլրդ / 2 (1) | 25 | 525 | 238 pu | ~1 | 12.3 |
| Snap-19: | Nimbus-3 (2), Pioneer 10 (4), Pioneer 11 (4) | 40.3 | 525 | 238 pu | ~1 | 13.6 |
| Փոփոխություն Snap-19 | Viking 1 (2), Viking 2 (2) | 42.7 | 525 | 238 pu | ~1 | 15.2 |
| Snap-27: | Apollo 12-17 AlseP (1) | 73 | 1,480 | 238 pu | 3.8 | 20 |
ԽՍՀՄ / Ռուսաստան
ԽՍՀՄ-ում եւ Ռուսաստանում տիեզերական ճառագայթները քիչ էին: Առաջին փորձնական գեներատորը Լայնգ «Լիմոն -1» էր Պոլոնիա-210-ում, որը ստեղծվել է 1962 թ.
.«ORION-1» - ի «Օրիոն -1» էլեկտրաէներգիայի առաջին տիեզերական տուժածը Polonia-210- ում եւ «Strela-1» շարքը աշխատում է միացված արբանյակների վրա `« Space-84 »եւ« Space-90 »շարք: He եռուցման բլոկները կանգնած էին «Լունասի» վրա -1 եւ -2, իսկ Ռիետան կանգնած էր Մարս -96 առաքելության վրա. 
Միեւնույն ժամանակ, Ռիին շատ ակտիվորեն օգտագործվում էր փարոսներում, նավիգացիայի բոյոյում եւ այլ հողային սարքավորումներ - Bat- ի շարքը, Rieg-IEU շարքը եւ շատ ուրիշներ: 
Դիզայն
Գրեթե բոլոր ռիթագները օգտագործում են ջերմաէլեկտրական փոխարկիչներ եւ, հետեւաբար, ունեն նույն դիզայն.
Հեռանկարներ
Բոլոր թռչող ռիթիները առանձնանում են շատ ցածր արդյունավետությամբ `որպես կանոն, էլեկտրական էներգիան ջերմային 10% -ից պակաս է: Հետեւաբար, XXI դարի սկզբին ASRG նախագիծը մեկնարկել է NASA- ում `Riteg շարժիչը` ստրկացնող շարժիչով: Ակնկալվում է արդյունավետության բարձրացում 30% եւ 140 վտ էլեկտրաէներգիա, 500 W ջերմային: Դժբախտաբար, նախագիծը դադարեցվել է 2013-ին, բյուջեի ավելցուկի պատճառով: Բայց, տեսականորեն, ավելի արդյունավետ ջերմային փոխարկիչների օգտագործումը էլեկտրաէներգիա է կարողանում լրջորեն բարձրացնել ռիետայի արդյունավետությունը:Առավելություններն ու թերությունները
Առավելություններ.- Շատ պարզ ձեւավորում:
- Այն կարող է աշխատել տարիներ ու տասնամյակներ, աստիճանաբար նվաստացուցիչ:
- Կարող է օգտագործվել միաժամանակ ջեռուցման եւ էլեկտրամատակարարման համար:
- Չի պահանջում կառավարում եւ վերահսկողություն:
- Հազվագյուտ եւ թանկ իզոտոպները պահանջվում են որպես վառելիք:
- Վառելիքի արտադրությունը բարդ է, թանկ եւ դանդաղ:
- Ցածր արդյունավետություն:
- Հզորությունը սահմանափակվում է հարյուրավոր վտներով: Կիլովատեի էլեկտրական էներգիայի ռիենն արդեն թույլ արդարացված է, մեգավատտա. Այն գործնականում իմաստ չունի. Այն շատ թանկ եւ ծանր կլինի:
Նման առավելությունների եւ թերությունների համադրությունը նշանակում է, որ ռիթագները եւ ջեռուցման բլոկները իրենց խորշը զբաղեցնում են տիեզերական էներգիայով եւ այն հետագայում կպահպանեն: Նրանք թույլ են տալիս պարզապես եւ արդյունավետորեն տաքացնել եւ արագացնել միջմոլորակային սարքերը էլեկտրականությամբ, բայց նրանք չպետք է սպասեն որեւէ էներգետիկ առաջխաղացման:
Աղբյուրներ
Վիքիպեդիայից բացի, օգտագործվել է.- Փաստաթուղթ «Տիեզերական միջուկային էներգիա. Վերջին հորիզոնը բացելը»:
- «Տնային ռիետա» թեման «տիեզերագնացության լուր» թեմայով:
Tags:
- Ռիթգ
- Մկան
Դա պատահեց, որ շարքում մենք շարժվում ենք ֆանտաստիկից մինչեւ ընդհանուր: Վերջին անգամ խոսեցինք էներգետիկ ռեակտորների մասին, ակնհայտ հաջորդ քայլը ռադիոիզոտոպի ջերմաէլեկտրակայանների մասին պատմելն է: Վերջերս Հաբրեում հիանալի գրառում կար «Կասինի» «Կասինի» հետաքննության մասին, եւ մենք այս թեման կքննարկենք ավելի լայն տեսանկյունից:
Գործընթացների ֆիզիկա
He երմության արտադրություն
Ի տարբերություն միջուկային ռեակտորի, որն օգտագործում է շղթայական միջուկային ռեակցիայի երեւույթը, ռադիոիզոտոպի գեներատորները օգտագործում են ռադիոակտիվ իզոտոպների բնական քայքայումը: Հիշեցնենք, որ ատոմները բաղկացած են պրոտոններից, էլեկտրոններից եւ նեյտրոններից: Կախված որոշակի ատոմի միջուկի նեյրոնների քանակից, այն կարող է լինել կայուն, կամ իր ինքնաբուխ քայքայման միտում ցույց տալ: Օրինակ, կայուն է 27 պրոտոնով եւ 32 նեյտրոնի 32 նեյտրոնը: Նման կոբալտը մարդկության կողմից օգտագործվել է Հին Եգիպտոսի ժամանակներից ի վեր: Բայց եթե մենք ավելացնենք 59 CO- ին մեկ նեյտրոն (օրինակ, «սովորական» կոբալտը ատոմային ռեակտորի մեջ տեղադրելով), ապա պարզվում է, որ 60 տարեկան է, որ 5,2 տարվա կես կյանք ունեցող ռադիոակտիվ իզոտոպ: «Կես կյանքի» տերմինը նշանակում է, որ 5,2 տարի անց մեկ ատոմ կկոտրվի 50% հավանականությամբ, եւ ատոմների մոտավորապես կեսը կմնա: Բոլոր «սովորական» տարրերն ունեն իրենց իզոտոպները տարբեր կիսով չափ կյանքի հետ.
Isotopes- ի 3D քարտեզ, շնորհակալություն Կրուստրուպ:
Նկարի հետեւում:
Ընտրելով համապատասխան իզոտոպ, կարող եք ձեռք բերել Riteg- ի պահանջվող սպասարկման ժամկետով եւ այլ պարամետրերով.
| Իզոտոպ | Ստացման եղանակ | Հատուկ ուժ, w / g | Ծավալային ուժ, w / cm³ | Կես կյանք | Ինտեգրված իզոտոպի քայքայման էներգիա, կՎտժ / գ | Մարզվելի իզոտոպ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 60 CO (կոբալթ -60) | Կարգի ազդեցությունը ռեակտորում | 2,9 | ~26 | 5,271 տարի | 193,2 | Մետաղ, խառնուրդ |
| 238 PU (Plutonium-238) | Միջուկային ռեակտոր | 0,568 | 6,9 | 86 տարեկան | 608,7 | Պլուտոնիա կարբիդ |
| 90 SR (ստրոնցիում -90) | Բաժանման պահվածքներ | 0,93 | 0,7 | 28 տարեկան | 162,721 | Sro, srtio 3 |
| 144 CE (CERIUM-144) | Բաժանման պահվածքներ | 2,6 | 12,5 | 285 օր | 57,439 | Գլխավոր տնօրեն 2. |
| 242 սմ (Curie-242) | Միջուկային ռեակտոր | 121 | 1169 | 162 օր | 677,8 | Սմ 2 օ 3 |
| Երեկոյան 147 (Vemety-147) | Բաժանման պահվածքներ | 0,37 | 1,1 | 2.64 տարի | 12,34 | PM 2 O 3 |
| 137 CS (CESIUM-137) | Բաժանման պահվածքներ | 0,27 | 1,27 | 33 տարի | 230,24 | CSCL |
| 210 PO (POLONIUM-210) | Բիսմութի ճառագայթում | 142 | 1320 | 138 օր | 677,59 | Համաձուլվածքներ կապարի, Yttrium, Gold |
| 244 սմ (Curiy-244) | Միջուկային ռեակտոր | 2,8 | 33,25 | 18.1 տարի | 640,6 | Սմ 2 օ 3 |
| 232 U (ուրան -322) | Տեղակայելով Thoria- ն | 8,097 | ~88,67 | 68.9 տարեկան | 4887,103 | Երկօքսիդ, կարբիդ, ուրանի նիտրիդ |
| 106 RU (Ruthenium-106) | Բաժանման պահվածքներ | 29,8 | 369,818 | 371.63 sut: | 9,854 | Մետաղ, խառնուրդ |
Այն փաստը, որ իզոտոպների քայքայումը տեղի է ունենում ինքնուրույն, նշանակում է, որ ռեյգան չի կարող կառավարվել: Վառելիքը լարելուց հետո այն տարիներ շարունակ տաքացնելու եւ էլեկտրաէներգիա կտա, աստիճանաբար քայքայվում է: Բաժանումների բաժանման քանակի նվազեցումը նշանակում է, որ ավելի քիչ միջուկային քայքայումներ կլինեն, ավելի քիչ ջերմություն եւ էլեկտրաէներգիա: Բացի այդ, էլեկտրական էներգիայի անկումը կթուլացնի էլեկտրական գեներատորի դեգրադացիան:
Գոյություն ունի Ricega- ի պարզեցված տարբերակ, որում իզոտոպի քայքայումը օգտագործվում է միայն ջեռուցման համար, առանց էլեկտրաէներգիա ստանալու: Այս մոդուլը կոչվում է ջեռուցման միավոր կամ RHG (Radioisotope Heat Generator):
Ջերմությունը էլեկտրականությամբ շրջելով
Ինչպես ատոմային ռեակտորի դեպքում, մենք ունենք ջերմություն, որը պետք է վերածվի էլեկտրաէներգիայի: Դա անելու համար կարող եք օգտագործել.- Mo երմաէլեկտրական փոխարկիչ: Միացնելով երկու դիրիժոր տարբեր նյութերից (օրինակ, քրոմել եւ ալյումին) եւ ջեռուցելով դրանցից մեկը, կարող եք էլեկտրաէներգիայի աղբյուր ստանալ:
- Թերմեզի փոխարկիչ: Այս դեպքում օգտագործվում է էլեկտրոնային լամպ: Դրա կաթոդը ջեռուցվում է, եւ էլեկտրոնները բավականաչափ էներգիա են ստանում անասունին «անհանգստացնելու», ստեղծելով էլեկտրական հոսանք:
- Ջերմաֆոտոէլեկտրական փոխարկիչ: Այս դեպքում ինֆրակարմիր տեսականիով գործող լուսանկարչական տեսականին միացված է ջերմության աղբյուրին: Heat երմության աղբյուրը արտանետում է ֆոտոններ, որոնք գրավվում են լուսապատճենելի եւ վերածվում էլեկտրաէներգիայի:
- Mo երմաէլեկտրական փոխարկիչ ալկալային մետաղի վրա: Այստեղ ջերմությունը էլեկտրաէներգիայի վերածելու համար օգտագործվում է հալած նատրիումի եւ ծծմբի աղի էլեկտրոլիտ:
- Stirling Engine- ը ջերմային մեքենա է `մեխանիկական աշխատանքի ջերմաստիճանի տարբերությունը փոխարկելու համար: Էլեկտրաէներգիան ստացվում է մեխանիկական աշխատանքից `օգտագործելով գեներատոր:
Պատմություն
Էներգիայի առաջին փորձարարական էներգիայի աղբյուրը ներկայացվել է 1913 թվականին: Բայց միայն 20-րդ դարի երկրորդ կեսից, միջուկային ռեակտորների տարածմամբ, որի վրա հնարավոր էր արդյունաբերական մասշտաբով իզոտոպներ ստանալ, ռիթագները սկսեցին ակտիվորեն օգտագործել:ԱՄՆ
ԱՄՆ-ում Rygami- ն արդեն ծանոթացել է արտահերթ կազմակերպության անունին:Snap-1:.
Դա փորձարարական Riteg էր 144 մ.թ.ա. եւ գեներատորի հետ, Ռենկինի ցիկլի (գոլորշու մեքենա) սնդիկի հետ որպես հովացուցիչ: Գեներատորը հաջողությամբ աշխատել է 2500 ժամ երկրի վրա, բայց չի թռչել տիեզերք:
Snap-3:.
Առաջին ծովահենը, որը թռավ տիեզերական 4A եւ 4B նավիգացիայի արբանյակների վրա: Էներգիա Power 2 W, Weight 2 կգ, օգտագործված Plutonium-238: 
Ուղեկցող:
Riteg օդերեւութաբանական արբանյակների համար: Էներգիայի հզորություն 4.5 W, իզոտոպ - ստրոնցիում -90:
Snap-7:.
Երկրային ափի ընտանիք փարոսների, թեթեւ բուֆետների, եղանակային կայանների, ձայնային բուհերի եւ այլն: Շատ մեծ մոդելներ, քաշը 850-ից 2720 կգ: Էներգետիկ հզորություն - տասնյակ վտեր: Օրինակ, SNAP-7D - 30 W 2 տոննա զանգվածով:
Snap-9:
Սերիական rieteg տարանցիկ նավիգացիայի արբանյակների համար: Քաշը 12 կգ, էլեկտրական հոսանք 25 W.
Snap-11:
Փորձարարական Riteg Surveyor Lunar Landing կայանների համար: Առաջարկվեց օգտագործել Curie-242 իզոտոպը: Էլեկտրական էներգիա `25 վտ: Չի օգտագործվում:
Snap-19:
Սերիական Riteg, որն օգտագործվում է մի շարք առաքելություններում `օդերեւութաբանական արբանյակներ Nimbus, PIONARES" - PRIANEER "-10 եւ -11, Մարտական \u200b\u200bվայրէջք": Isotope - Plutonium-238, Power Power ~ 40 W. 
Snap-21 եւ -23
RYGI- ն ստորջրյա օգտագործման համար, Strontium-90- ում:
Snap-27:
Rygie- ն կփոխի Apollo ծրագրի գիտական \u200b\u200bսարքավորումները: 3.8 կգ: Plutonium-238- ը տվեց էներգետիկ հզորությունը 70 Վ. Լուսնային գիտական \u200b\u200bսարքավորումներն անջատվել են 1977-ին (Երկրի վրա մարդիկ եւ սարքավորումները գումար են պահանջել, եւ դրանք բավարար չէին): Rygie For 1977-ը տրվել է 36-ից 60-ական էլեկտրական էներգիա: 
MHW-RTG:
Անունը գաղտնագրված է որպես «բազմաշերտ ռեյգ»: 4.5 կգ: Plutonium-238- ին տրվել է 2400 W ջերմային եւ 160 վտ: Այս ռիթագները կանգնած էին Լինքոլնի փորձնական արբանյակների վրա (LES-8.9) եւ արդեն 37 տարեկան են տրամադրվում «Վոյագն» ջերմային եւ էլեկտրականությամբ: 2014-ի համար ռիթագները տրամադրում են իրենց նախնական ուժի մոտ 53% -ը: 
Gphs-rtg.
Տիեզերական ries- ի ամենահզորը: 7.8 կգ պլուտոնում -38-ը տվել է 4400 W ջերմային եւ 300 վտ: Օգտագործվում է «Ուլեյս» արեւի հետաքննության, «Գալիլեո», «Կասինի-կիրիգենների» զոնդերը եւ «Նոր հորիզոններ»: 
MMRTG:
Riteg «Curiositi» - ի համար: 4 կգ պլուտոնում -338, 2000 W ջերմային էներգիա, 100 վ ընտրող: 
W երմ լամպի խորանարդի պլուտոնիա:
ԱՄՆ-ը ծավավուն ժամանակով պարտադիր:
Ամփոփում Աղյուսակ.
| Անուն | Մեդիա (քանակի վրա մեքենայի վրա) | Առավելագույն ուժ | Իզոտոպ | Վառելիքի քաշը, կգ | Ամբողջ քաշը, կգ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Էլեկտրական, W: | TePlovaya, W | |||||
| MMRTG: | MSL / Curiosity Rover | ~110 | ~2000 | 238 pu | ~4 | <45 |
| Gphs-rtg. | Կասինի (3), նոր հորիզոններ (1), Գալիլեո (2), Ուլիս (1) | 300 | 4400 | 238 pu | 7.8 | 55.9-57.8 |
| MHW-RTG: | LES-8/9, Voyager 1 (3), Voyager 2 (3) | 160 | 2400 | 238 pu | ~4.5 | 37.7 |
| Snap-3B: | Տրանզիտ-4a (1) | 2.7 | 52.5 | 238 pu | ? | 2.1 |
| Snap-9a. | Տարանցում 5 մլրդ / 2 (1) | 25 | 525 | 238 pu | ~1 | 12.3 |
| Snap-19: |  Միեւնույն ժամանակ, Ռիին շատ ակտիվորեն օգտագործվում էր փարոսներում, նավարկություն Buoy եւ այլ հողային սարքավորումներ - BAT SINGER, RIEG-IEU սերիան եւ շատ ուրիշներ: ԴիզայնԳրեթե բոլոր ռիթագները օգտագործում են ջերմաէլեկտրական փոխարկիչներ եւ, հետեւաբար, ունեն նույն դիզայն. ՀեռանկարներԲոլոր թռչող ռիթիները առանձնանում են շատ ցածր արդյունավետությամբ `որպես կանոն, էլեկտրական էներգիան ջերմային 10% -ից պակաս է: Հետեւաբար, XXI դարի սկզբին ASRG նախագիծը մեկնարկել է NASA- ում `Riteg շարժիչը` ստրկացնող շարժիչով: Ակնկալվում է արդյունավետության բարձրացում 30% եւ 140 վտ էլեկտրաէներգիա, 500 W ջերմային: Դժբախտաբար, նախագիծը դադարեցվել է 2013-ին, բյուջեի ավելցուկի պատճառով: Բայց, տեսականորեն, ավելի արդյունավետ ջերմային փոխարկիչների օգտագործումը էլեկտրաէներգիա է կարողանում լրջորեն բարձրացնել ռիետայի արդյունավետությունը:Առավելություններն ու թերություններըԱռավելություններ.
Նման առավելությունների եւ թերությունների համադրությունը նշանակում է, որ ռիթագները եւ ջեռուցման բլոկները իրենց խորշը զբաղեցնում են տիեզերական էներգիայով եւ այն հետագայում կպահպանեն: Նրանք թույլ են տալիս պարզապես եւ արդյունավետորեն տաքացնել եւ արագացնել միջմոլորակային սարքերը էլեկտրականությամբ, բայց նրանք չպետք է սպասեն որեւէ էներգետիկ առաջխաղացման: ԱղբյուրներՎիքիպեդիայից բացի, օգտագործվել է.
| |||||
Ռադիոիզոտոպի էներգիայի աղբյուրներ - Ռադիոակտիվ քայքայման ժամանակ թողարկված էներգիան օգտագործող սարքեր, հովացուցիչ նյութը ջեռուցելու կամ էլեկտրաէներգիայի վերածելու համար:
Ռադիոիզոտոպ ջերմաէլեկտրակայաններ
Radioisotope ջերմաէլեկտրակայան (RTG, Riteg)
Radioisotope ջերմաէլեկտրակայան (Riteg) փոխարկում է ջերմային էներգիան, որը կարեւորվում է ռադիոակտիվ իզոտոպների բնական քայքայմամբ էլեկտրաէներգիայի մեջ:
Riteg- ը բաղկացած է երկու հիմնական տարրերից. Heat երմության աղբյուրը, որը պարունակում է ռադիոակտիվ իզոտոպ եւ պինդ վիճակի ջերմաստիճաններ, որոնք պլուտոնիումի ջերմային տարածումը վերածում են էլեկտրաէներգիայի: Thermocouples- ը Riteg- ում օգտագործում է ջերմությունը ռադիոակտիվ իզոտոպի քայքայվելուց `ջերմացնել ջերմապակի եւ տարածության ցրտից կամ մոլորակային մթնոլորտում` ցուրտ կողմում ցածր ջերմաստիճան արտադրելու համար:
Միջուկային ռեակտորների համեմատությամբ, Ռեյգին շատ ավելի կոմպակտ եւ ավելի պարզ է կառուցողականորեն: Riteg- ի ելքային ուժը շատ փոքր է (մինչեւ մի քանի հարյուր վտ) եւ փոքր արդյունավետություն: Բայց դրանցում շարժվող մասեր չկան, եւ դրանք սպասարկում չեն պահանջում սպասարկման ընթացքում, որը կարող է հաշվարկվել տասնամյակներ:
Rytega- ի բարելավված տեսակում - Multi-Mission Radiousotope ջերմաէլեկտրակայան (MMRTG), որը վերջերս կիրառվել է, փոխվել է ջերմապաշարի կազմը: MMRTG- ում SIGE- ի փոխարեն, ջերմապաշարը օգտագործվում է PBTE / TAPS (TE, AG, GE, SB):
MMRTG- ը նախագծված է առաքելության սկզբում 125 վտ էլեկտրաէներգիա արտադրել, 14 տարի հետո մինչեւ 100 Վտ: 45 կգ զանգվածով, MMRTG- ն կյանքի սկզբում տրամադրում է մոտ 2,8 վտ / կգ էլեկտրաէներգիա: MMRTG դիզայնը ունակ է աշխատել ինչպես արտաքին տարածության վակուումում, այնպես էլ մոլորակային մթնոլորտում, օրինակ, Մարսի մակերեսին: MMRTG- ն ապահովում է անվտանգության, քաշի նվազագույն կոչում `14 տարվա նվազագույն ծառայության կյանքի ընթացքում էներգիայի մակարդակը օպտիմալացնելու համար:
NASA- ն աշխատում է նաեւ RTG նոր տեխնոլոգիայի վրա, որը կոչվում է Advanced Stirling Radioisotope Generator ASRG (Radioisotope Stirling Generator): ASRG- ն, ինչպես MMRTG- ը, վերափոխում է պլուտոնիում-238-ի քայքայման ջերմությունը էլեկտրաէներգիա, բայց չի օգտագործում ջերմապաշարներ: Փոխարենը, քայքայման ջերմությունը առաջացնում է գազը ընդլայնելու եւ oscillat մխոցով, ինչպես մեքենայի շարժիչը: Սա Magnet- ը տեղափոխում է հետ եւ առաջ բերանի միջոցով ավելի քան 100 անգամ մեկ վայրկյանում, էլեկտրաէներգիա առաջացնելով տիեզերանավի համար: Արտադրվող էլեկտրաէներգիայի չափը ավելի մեծ է, քան MMRTG- ը, մոտ 130 վտ, ավելի փոքր քանակությամբ պլուտոնում -338 (մոտ 3,6 կգ): Սա Stirting City- ի ավելի արդյունավետ փոխարկման արդյունքն է: Եթե \u200b\u200bառաքելության ավելի շատ էներգիա կա, կարող եք օգտագործել մի քանի ASRG, ավելի շատ էներգիա ստեղծելու համար: Մինչ օրս չկան պլանավորված առաքելություններ, որոնք կօգտագործեն ASRG, բայց դրանք մշակվում են 14-ամյա առաքելության համար:
Կա ենթածրագրային ռեյետի հայեցակարգ: Ենթածրագրային գեներատորը բաղկացած է նեյտրոնային աղբյուրից եւ հայտարարված նյութից `որքան հնարավոր է կրիտիկական զանգված: Աղբյուրի նեյտրոնները գրավվում են բաժանարար նյութի ատոմներով եւ պատճառում դրանց բաժանումը: Աշխատող իզոտոպ ընտրելիս շատ կարեւոր տեղ է խաղացել երեխաների իզոտոպի ձեւավորմամբ, որը ունակ է զգալի ջերմային սերնդի, քանի որ միջուկային փոխակերպման շղթան երկարաձգվում է քայքայման ժամանակ եւ ընդհանուր առմամբ, մեծանում է: Իզոտոպի լավագույն օրինակն է երկար քայքայված շղթայով եւ էներգիայի թողարկմամբ `մեծության կարգը ավելի մեծ է, քան մյուս իզոտոպների մեծ մասը` ուրան -32: Նման գեներատորի հիմնական առավելությունն այն է, որ նեյտրոնային ռեակցիայի վերարժեւորվող էներգիան կարող է լինել շատ ավելի բարձր, քան ինքնաբուխ բաժնի էներգիան: Ըստ այդմ, անհրաժեշտ քանակությամբ նյութը շատ ավելի ցածր է: Արդյունաբերության տարածման առումով քայքայվող եւ ճառագայթահարման ակտիվության չափը նույնպես ցածր է: Սա նվազեցնում է գեներատորի քաշը եւ չափը:
Ռայնգասում օգտագործվող ռադիոիզոտոպների բնութագրերի պահանջները, ցավոք, հակասում են: Առաջադրանքի կատարման ուժը պահպանելու համար երկար ժամանակ պահպանելու համար պետք է բավականաչափ մեծ լինի: Մյուս կողմից, այն պետք է ունենա բավականաչափ բարձր ծավալային ակտիվություն `սահմանափակ պարամետրերում էներգիայի զգալի թողարկում ստանալու համար: Եվ սա նշանակում է, որ նրա կես կյանքը չպետք է լինի շատ փոքր, քանի որ հատուկ գործունեությունը հակադարձ համամասնական է քայքայման ժամանակաշրջանին:
Ռադիոիզոտոպը պետք է հարմար լինի իոնացնող ճառագայթման տեսակը օգտագործելու համար: Գամմայի ճառագայթումը եւ նեյտրոնները բավականին հեշտությամբ են թողնում դիզայնը, կատարելով քայքայված էներգիայի նկատելի մասը: Բարձր էներգիայի էլեկտրոններ β-decomposity Չնայած լավ հետաձգվում է, բայց միեւնույն ժամանակ ձեւավորվում է արգելակ ռենտգեն ճառագայթահարումը, էներգիայի մի մասը: Բացի այդ, GAMMA-, ռենտգենյան ճառագայթները եւ նեյտրոնային ճառագայթումը հաճախ պահանջում են հատուկ ձեւավորման միջոցներ `անձնակազմին պաշտպանելու համար (եթե առկա են) եւ մերձակա արգելափակված սարքավորումներ:
Preferrem- ը, ռադիոիզոտոպեն էներգիայի արտադրության համար, Alpha ճառագայթումն է:
Ռադիոիզոտոպի ընտրության մեջ վերջին դերը նրա հարաբերական էժանությունն ու դրա ստացման պարզությունն է:
Ռայնգում օգտագործված ռադիոիզոտոպների համար բնորոշ կիսամյակային կազմում են մի քանի տասնամյակ, չնայած որ միջին կիսամյակային կյանքով իզոտոպները կարող են օգտագործվել մասնագիտացված ծրագրերի համար:
Low ածր էներգիայի եւ փոքր չափի ռադիոիզոտոպային պարագաներ
Բետա-վոլտային էլեկտրամատակարարում
(Betavoltaic Power աղբյուրներ)
Կան նաեւ չեզոք գեներատորներ, որոնք նման են արեւային վահանակների վրա աշխատանքի սկզբունքի: Սա բետա-գալվանական եւ օպտիկական էլեկտրական աղբյուրներ են: Դրանք փոքր են եւ նախագծված են սարքեր կերակրելու համար, որոնք մեծ կարողություններ չեն պահանջում:
Բետա-վոլտատիկ էներգիայի աղբյուրի մեջ իզոտոպային աղբյուրը արտանետում է բետա մասնիկներ, որոնք հավաքվում են կիսահաղորդչային վրա: Արդյունքում, ստեղծվում է անընդհատ հոսանք: Էներգիայի վերափոխման գործընթացը, որը նման է PhotocalVanic (արեւային) բջիջի գործընթացին, արդյունավետորեն նույնիսկ ծայրահեղ շրջակա միջավայրի պայմաններում է: Ընտրելով իզոտոպի քանակը եւ տեսակը, դուք կարող եք ստեղծել հարմարեցված էլեկտրամատակարարում տվյալ ելք եւ կյանքի ժամանակ: Նման մարտկոցները գործնականում չեն տալիս գամմա ճառագայթներ, իսկ փափուկ բետա ճառագայթումը հետաձգվում է մարտկոցի գործով եւ ֆոսֆորի շերտով: Բետա-վոլտային աղբյուրներն ունեն էներգիայի բարձր խտություն եւ ծայրահեղ ցածր ուժ: Սա թույլ է տալիս բետա լոլտային սարքին ավելի երկար աշխատել, քան ցածր էլեկտրական սարքերի կոնդենսատորներ կամ մարտկոցներ: Աշխատանքի տեւողությունը, ինչպիսիք են Պրոմմետիկայի օքսիդի բետա-վոլտատիկ աղբյուրը, մոտ երկուուկես տարի, իսկ արդյունաբերությունների օքսիդի 5 մգ-ը, էներգիա է տալիս 8 Վ. Բետա-վոլտային աղբյուրների սպասարկման ժամկետը կարող է գերազանցել 25 տարի:
|
Բետա-վոլտատիկ ազդեցություն:Բետա-վոլտատիկ փոխարկիչի աշխատանքը հիմնված է այն բանի վրա, որ քայքայման ժամանակ արտանետվել են բարձր էներգիաների էլեկտրոններ կամ դրականներ, մտնելով տարածաշրջան p-N.Կիսահաղորդչային ափսեի անցումը այնտեղ ստեղծվում է էլեկտրոնի անցքային զույգ, որն այնուհետեւ տարածականորեն առանձնացված է տարածական լիցքավորման տարածքով (ORZ): Արդյունքում, Ն.մի քանազոր փ-Կիսահաղորդչային ափսեի մակերեսները առաջանում են էլեկտրական ներուժի տարբերությունը: Հիմնական փոխակերպման մեխանիզմը նման է այն մեկին, որն իրականացվում է կիսահաղորդչային արեւային վահանակներում, բայց ֆոտոն ճառագայթային ճառագայթահարումը փոխարինելով Radionuclides- ի էլեկտրական ճառագայթմամբ կամ բետա քայքայման հետ: |
Պիեզոէլեկտրական ռադիոիզոտոպ Microelectrogenerator
RadioIsotope Thin-Film Remopower Generator)
Այս տարրի սիրտը cantilever- ն է, պիեզոկրիտալի բարակ ափսե: Cantilever- ի ծայրամասում հավաքողը գրավում է լիցքավորված մասնիկները, որոնք արտանետվում են բարակ կինոռեժոյով ռադիոակտիվ աղբյուրից: Լիցքավորման պահպանման պատճառով ռադիոիզոտոպի կինոնկարը մնում է հավասար եւ հակառակ մեղադրանքներով: Սա հանգեցնում է էլեկտրաստատիկ ուժերի, Cantilever- ի եւ ռադիոակտիվ աղբյուրի միջեւ, Cantilever- ի թեքումը եւ արտանետվող էներգիայի աղբյուրի վերափոխումը պահված մեխանիկական էներգիայի մեջ: Cantilever- ը գնալով թեքվում է, եւ վերջապես Cantilever- ի ծայրը շփվում է ռադիոակտիվ բարակ ֆիլմի հետ, իսկ կուտակված վճարները չեզոքացվում են `փոխանցելով գանձումը: Դա տեղի է ունենում պարբերաբար: Երբ էլեկտրաստատիկ ուժը ճնշված է, գորշը թողարկվում է: Հանկարծակի ազատ արձակումը գերազանցում է տատանումները, որոնք տանում են պիեզոէլեկտրական տարրով, որպեսզի կարողանան պարարտանյութի հիմքում: AC ազդանշանը Piezoelectric Power աղբյուրից կարող է օգտագործվել ուղղակիորեն բեռնվածքի դիմադրության միջոցով կամ ուղղել դիոդներով եւ ֆիլտրելով արտաքին կոնդենսատորի միջոցով: Այս եղանակով բարձրացված օֆսեթ լարման օգտագործումը օգտագործվում է ցածր էներգիայի տվիչների եւ էլեկտրոնիկա վերահսկելու համար:
Իզոտոպային աղբյուրների օգտագործման հիմնական տարածքը տիեզերական հետազոտությունն է: «Deep Cosmos» - ի ուսումնասիրությունը, առանց ռադիոիզմի գեներատորներ օգտագործելու, քանի որ արեւից զգալի հեռավորության վրա, արեւային էներգիայի մակարդակից, որը կարող է օգտագործվել սարքավորումների գործողության եւ ռադիո ազդանշանների փոխանցման համար անհրաժեշտ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար շատ փոքր. Քիմիական աղբյուրները նույնպես չեն արդարացրել իրենց:
Երկրի վրա ռադիոիզոտոպի աղբյուրները հայտնաբերվել են նավիգացիայի փարոսներում, ռադիո փարոսում, օդերեւութաբանական կայաններում եւ նմանատիպ սարքավորումների մեջ, որտեղ, ըստ տեխնիկական կամ տնտեսական պատճառներով, հնարավոր չէր օգտագործել այլ էներգիայի աղբյուրներ: Մասնավորապես, ԽՍՀՄ-ում արտադրվել են մի քանի տեսակների ջերմաէլեկտրական գեներատորներ: Որպես ռադիոակտիվ իզոտոպներ, 90 SR եւ 238 PU օգտագործվել են դրանցում: Այնուամենայնիվ, նրանք ունեն անվտանգ գործունեության հասնելու շատ մեծ ժամանակահատված: Նրանք մշակել են իրենց ծառայության կյանքը, որը 10 տարի է, եւ ներկայումս պետք է հեռացվի: Ներկայումս ճառագայթահարման արտահոսքի եւ ռադիոակտիվ նյութերի ռիսկի պատճառով դադարեցվել է ռադիոիզոտոպոտոպտոպտոպտոպտոպտների տեղադրման պրակտիկան:
Օգտագործվում են ռադիոիզոտոպի էներգիայի աղբյուրներ, որտեղ անհրաժեշտ է ապահովել սարքավորումների ինքնավարությունը, կոմպակտությունը, հուսալիությունը:
Ռադիոիզոտոպներ եւ դրանց օգտագործումը
Միջուկային էներգիայի մշակմամբ եւ աճով ամենակարեւոր գեներատորի իզոտոպների գները արագորեն ընկնում են, եւ իզոտոպների արտադրությունը արագորեն աճում է: Միեւնույն ժամանակ, Irradiation- ի կողմից ստացված իզոտոպների արժեքը (U-232, PU-238, PO-210, CM-242 եւ այլն) փոքր-ինչ կրճատվում է: Այս կապակցությամբ թիրախների ճառագայթահարման ավելի ռացիոնալ սխեմաների մեթոդներ են ձգտում: Սինթետիկ իզոտոպների արտադրությունը ընդլայնելու մեծ հույսեր կապված են արագ նեյտրոնների վրա ռեակտորի ոլորտի աճի հետ: Մասնավորապես, դա ճշգրիտ ռեակտորներ են արագ նեյտրոնների միջոցով, օգտագործելով նշանակալի քանակությամբ տորիում, հնարավորություն կտա հույս ունենալ ուրանի-232-ի մեծ արդյունաբերական քանակությամբ:
Իզոտոպներ օգտագործելիս մեծապես լուծված է միջուկային վառելիքի օգտագործման խնդիրը, եւ վտանգավոր աղբից ռադիոակտիվ թափոնները վերածվում են ոչ միայն էներգիայի լրացուցիչ աղբյուրի, այլեւ նշանակալի եկամտի աղբյուրի: Իռռոգված վառելիքի գործնականում ամբողջական վերամշակումը ունակ է գումար վաստակել, որը համեմատելի է ուրանի միջուկները, պլուտոնիում եւ այլ տարրեր բաժանելու միջոցով արտադրված էներգիայի արժեքի հետ:
Plutonium-238, Curiy-244- ը եւ Strontsia-90- ը առավել հաճախ օգտագործվում են իզոտոպներ: Նրանցից բացի, տեխնոլոգիաների եւ բժշկության ոլորտում օգտագործվում են մոտ 30 ռադիոակտիվ իզոտոպ:
| Իզոտոպ | Ստացական (աղբյուր) | Հատուկ ուժ մաքուր իզոտոպի համար: W / g | T 1/2 |
|---|---|---|---|
| 60 վ | Կարգի ազդեցությունը ռեակտորում | 2.9 | 5.271 |
| 238 pu | Միջուկային ռեակտոր | 0.568 | 87,7 տարի |
| 90 Sr. | Բաժանման պահվածքներ | ~2.3 | 28.8 տարի |
| 144 մ | Բաժանման պահվածքներ | 2.6 | 285 օր |
| 242 սմ: | Միջուկային ռեակտոր | 121 | 162 օր |
| Երեկոյան 147. | Բաժանման պահվածքներ | 0.37 | 2.64 տարի |
| 137 CS: | Բաժանման պահվածքներ | 0.27 | 33 տարի |
| 210 PO. | Բիսմութի ճառագայթում | 142 | 138 օր |
| 244 սմ: | Միջուկային ռեակտոր | 2.8 | 18.1 տարի |
| 232 U. | Տեղակայելով Thoria- ն | 8.097 | 68.9 տարեկան |
| 106 ru | Բաժանման պահվածքներ | 29.8 | 371.63CUT |
238 pu 87,7 տարվա ընթացքում 238 PU- ի կես կյանքում (տարեկան 0,78% էներգիայի կորուստ), մաքուր իզոտոպի համար հատուկ հզորություն 0.568 / գ եւ գամմա եւ նեյտրոնային ճառագայթման ծայրահեղ ցածր մակարդակ: 238 PU- ն ունի ամենացածր պահանջները պաշտպանելու համար: 238 PU ճառագայթահարումը արգելափակելու համար պահանջվում է 25 մմ կապարի վահան: 238 PU- ն դարձել է ծեսերի համար ամենատարածված վառելիքը, պլուտոնիումի օքսիդի տեսքով (Puo 2):
Անցյալ դարի կեսին 236 PU եւ 238 PU օգտագործվել է PaceMakers- ի սննդի արտադրության համար ռադիոիզոտոպ էլեկտրական մարտկոցների արտադրության համար, որի ծառայողական կյանքը հասել է 5 տարի կամ ավելի: Այնուամենայնիվ, նրանց փոխարեն շուտով սկսեցին կիրառել ոչ ռեակտիվ լիթիում մարտկոցներ, որոնք գալիս են 17 տարի:
238 PU- ն պետք է հատուկ սինթեզվի լինի. Միջուկային թափոնների մեջ դրա փոքր (~ 1% - 2%) դժվար է նրա իզոտոպիկ բաշխումը: Մաքուր 238 PU կարելի է ստանալ, օրինակ, նեյտրոնային 237 ԱՀ-ի ճառագայթահարմամբ:
Curium. Երկու ISOTOP 242 սմ եւ 244 սմ ալֆա արտանետողներ են (6 Մովի էներգիա); Նրանք ունեն համեմատաբար կարճ ժամանակահատվածներ 162.8 օր եւ 18.1-ով եւ արտադրում են մինչեւ 120 վտ / գ եւ
Համապատասխանաբար 2.83 վտ / գ ջերմային էներգիա: Curiy-242 օքսիդի տեսքով օգտագործվում է կոմպակտ եւ ծայրաստիճան հզոր ռադիոիզոտոպի էներգիայի աղբյուրների արտադրության համար: Այնուամենայնիվ, 242 սմ շատ թանկ է (յուրաքանչյուր գրամի մոտ $ 2,000): Վերջերս ավելի ծանր curia իզոտոպն ավելի ու ավելի է դառնում հանրաճանաչ, 244 սմ: Քանի որ այս իզոտոպները գործնականում մաքուր ալֆա արտանետողներ են, ճառագայթահարման պաշտպանության խնդիրը սուր չէ:
90 Sr. 90 sr β-emitter- ը `փոքր γ-արտանետմամբ: 28,8 տարվա կիսամյակի իր կիսամյակը շատ ավելի կարճ է, քան 238 PU- ն, երկու β-քայքայվող երկու շղթան (90 SR → 90 Y → 90 ZR) տալիս է ընդհանուր էներգիան (մեկ գրամը տալիս է 0,46 վ): Քանի որ էներգիայի բերքատվությունը ավելի ցածր է, այն հասնում է ավելի ցածր ջերմաստիճանների, քան 238 PU- ն, ինչը հանգեցնում է ջերմաէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետության նվազմանը: 90 SR - Nuclei Division արտադրանքը եւ մատչելի է մեծ քանակությամբ ցածր գնով: Strontium- ը բարձր թափանցելիության աղբյուր է իոնացնող ճառագայթահարման, ինչը համեմատաբար բարձր պահանջներ է ներկայացնում կենսաբանական պաշտպանության համար:
210
PO. 210 PO- ն ունի ընդամենը 138 օրվա կես կյանք `հսկայական նախնական ջերմային սերնդի հետ` 142 w / g: Սա գործնական մաքուր ալֆա emitter է: 210 PO- ի փոքր կիսամյակի պատճառով այն վատ է ծեսերի համար եւ օգտագործվում է հզոր եւ կոմպակտ ջերմային աղբյուրներ ստեղծելու համար (գրամ պոլոնիի կեսը կարող է տաքանալ մինչեւ 500 ° C): 10 W ջերմային էներգիա ունեցող ստանդարտ աղբյուրներ տեղադրվել են տիեզերանավի տիպի «Cosmos» տիպի եւ «Lunas» - ի, որպես ջերմության աղբյուր `գործիքի խցիկում գործիքի բնականոն գործունեությունը պահպանելու համար:
210 Po նույնպես լայնորեն օգտագործվում է, որտեղ անհրաժեշտ է ակտիվ հակադիստատներ: Փոքր կիսաեզրափակչի պատճառով 210 PO- ի ծախսված սարքերի օգտագործումը հատուկ միջոցառում չի պահանջում: Միացյալ Նահանգներում թույլատրելի է դրանք նետել ընդհանուր նպատակի աղբի մեջ:
Էջի ակտիվության բարձրագույն արտազատմամբ օգտագործելով Alpha-Active Isotopes- ը, հաճախ անհրաժեշտ է նոսրացնել աշխատանքային իզոտոպը `ջերմության տարածումը նվազեցնելու համար: Բացի այդ, պոլոնիումը շատ թռչում է, եւ պահանջվում է ստեղծել ամուր քիմիական կապ ցանկացած տարրի հետ: Առաջատարը, Yttrium- ը, Gold- ը, քանի որ դրանք ձեւավորում են հրակայուն եւ ամուր պոլոնդներ, նախընտրելի են որպես այդպիսի տարրեր:
241:238 PU- ի անբավարարության պատճառով 241-ը կարող է նրան այլընտրանք լինել որպես վառելիք `ries- ի համար: 432 տարվա կեսի կեսօրից կես կյանք: Նա գրեթե մաքուր ալֆա էֆիտ է: Առավոտյան 241-ը միջուկային թափոնների մեջ է եւ գրեթե իզոտոպիկորեն մաքուր: Այնուամենայնիվ, 241-ի հատուկ ուժը 238 PU- ի հատուկ հզորության միայն 1/4-ն է: Բացի այդ, 241-ի կազմալուծումը գալիս է ավելի թափանցող ճառագայթում եւ պահանջում է ավելի լավ վահան: Այնուամենայնիվ, 241 առավոտյան արտանետման պաշտպանության պահանջները շատ խիստ չեն, քան 238 PU- ի դեպքում:
241 առավոտյան լայնորեն օգտագործվում է ծխի դետեկտորներում: Ամերիկայի մի փոքրիկ կտոր-241-ը օգտագործվում է ծխի իոնացման դետեկտորում: Երկու էլեկտրոդների միջեւ օդով լցված տարածքը ստեղծում է պալատ, որը թույլ է տալիս հոսել էլեկտրոդների միջեւ փոքր ուղիղ հոսանքի հոսքը: Եթե \u200b\u200bծուխը կամ ջերմությունը մտնեն պալատ, էլեկտրոդների միջեւ էլեկտրական հոսանքը ընդհատվում է, եւ տագնապը հարուցվում է: Ծխի այս ազդանշանը ավելի թանկ է, քան մյուս սարքերը:
63 NI. 63 NI մաքուր β - արտանետում: Առավելագույն էլեկտրոնային էներգիա 67 Քեւ, կես կյանք 100.1 լիտր: Երկու հազար տարվա սկզբին Միացյալ Նահանգներում եւ Ռուսաստանում մշակվել են սննդի տարրեր, որոնց հիումը 63 NI է: Ավելի քան 50 տարի սարքերի շահագործման պայմանները, իսկ չափերը `մեկ խորանարդ միլիմետրից պակաս: Էլեկտրաէներգիա ստանալու համար օգտագործվում է բետա-վոլտատիկ ազդեցություն: Աշխատանքներ են ընթանում նաեւ Պիեզոէլեկտրական ռադիոյի իզոտոպի գեներատոր ստեղծելու համար: Նման մարտկոցները կարող են օգտագործվել Neuro- ում եւ Pacemakers- ում:
144 մ He երմության աղբյուր - 144 մ.թ. 144 CE Մաքուր β - արտանետում: Հիանալի կյանք 144 մ.թ. 285 օր, հատուկ իշխանություն մաքուր իզոտոպի համար 2.6 վ / գ: Ռեյգը նախատեսվում է մատակարարել ռադիոհաղորդիչ եւ ավտոմատ օդերեւութաբանական կայաններ: Ստանդարտ հզորություն 200 W.
Ռադիոիզոտոպները լայնորեն օգտագործվում են ֆոսֆորով ֆոսֆորներով `ապահովելու համար մշտական \u200b\u200bլուսավորող սարքեր, ինքնաթիռի ավտոմեքենաների վրա, լապտերներով, բեւեռային օդանավակայանների եւ նավիգացիայի նշանների եւ նույնիսկ տոնածառի խաղալիքների վրա: Նախկինում ՀՀ 226-ը ամենից հաճախ օգտագործվել էր, որի կեսը 1620 տարեկան է: Այնուամենայնիվ, 1970-ականներից հետո ճառագայթային անվտանգության նկատառումներից ելնելով, այն չի օգտագործվում այդ նպատակների համար: Այժմ այս նպատակների համար ամենից հաճախ օգտագործվում են անօգուտ բետա արտանետիչները.\u003e 2/264 PM T 1/2 \u003d 2.64), ծպտյալ (85 kr t 1/2 \u003d 10.3) եւ տիտիա (3 ժամ 1/2 \u003d 12.3 տարի) , Իհարկե, նրանց կես կյանքի ժամանակահատվածները բավարար չեն, բայց նրանց իոնացնող ճառագայթումը չի ներթափանցում սարքերի կեղեւը: