簡介
放射性同位素溫差發(fā)電器(Radioisotope Thermoelectric Generator, RTG),又稱放射性同位素溫差電池,是利用塞貝克效應(yīng)將放射性同位素衰變熱轉(zhuǎn)換為電能的裝置,主要應(yīng)用于航空航天及深空探測領(lǐng)域。該設(shè)備由同位素熱源、溫差電換能器和散熱系統(tǒng)構(gòu)成,通常采用钚-238作為熱源(半衰期87.7年),其衰變產(chǎn)生的熱量通過熱電材料實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
RTG輸出功率為幾瓦至數(shù)百瓦,多用途型號(MMRTG)功率可達110瓦,熱電轉(zhuǎn)換效率4%~8%,設(shè)計壽命最長14年。廢熱通過熱輻射器排放至空間環(huán)境,具有結(jié)構(gòu)緊湊、無需維護、抗極端環(huán)境的特點。盡管存在熱電轉(zhuǎn)換效率較低和成本高昂的不足,但其能量-質(zhì)量比顯著優(yōu)于傳統(tǒng)化學和物理電源,在服役周期與可靠性方面具有獨特優(yōu)勢。自20世紀60年代起,RTG為阿波羅計劃、旅行者號探測器、好奇號火星車提供電力 ,在深空探測任務(wù)中仍被視為首選核電源。其應(yīng)用擴展至深海導(dǎo)航信標等民用領(lǐng)域,使用壽命可達數(shù)十年。
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