Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ)

1. Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ)

Выполнил студент: Катков Д.А.
Группа: СМ1-41
Вариант: №18

2. Радиоизотопные термоэлектрические генераторы

Радиоизотопные термоэлектрические
генераторы (РИТЭГ) представляют
собой устройства, преобразующие
энергию спонтанного естественного
радиоактивного распада ядер
радиоизотопа в электрическую
энергию с помощью
термоэлектрогенератора.
РИТЭГи нашли широкое применение в качестве источников энергии для
случаев когда нужен долговечный маломощный и компактный источник
энергии и невозможно или нерационально использование других типов
источников. Благодаря этим качествам РИТЭГи широко применяются в
космической сфере в особенности в аппаратах для исследования дальнего
космоса, внешней области солнечной системы и гелиосферы.

3. Область применения Радиоизотопных источников энергии

Существует 3 основных типа источников
энергии КА:
1. Солнечное излучение 2. Химическая
энергия 3. Ядерная энергия
-При удалении от солнца поток солнечной
энергии сильно уменьшается, и при полетах
дальше Юпитера использование солнечной
энергии становится непрактичным.
-Химические источники энергии в процессе
работы расходуют химическое топливо (Водород и
Кислород в случае топливных элементов), а запасы
этого топлива весьма ограничены.
-Ядерные реакторы решают все предыдущие
проблемы, однако они являются весьма
громоздкими, технически сложными и имеют
большую во многих случаях избыточную
выходную мощность.
Соответственно РИТЭГи следует
применять в миссиях с большой
продолжительностью, с малой
потребляемой мощностью и малой
доступной массой для источника энергии.

4. Общий вид конструкции РИТЭГ

1
4
7
2
3
6
5
Радиоизотопный термоэлектрический
генератор GPHS-RTG:
1 – контур охлаждения; 2 – корпус; 3 –
изотопный источник тепла; 4 –
изоляция; 5 – термопары Si-Ge; 6 –
устройство сброса давления; 7 – сборка
управления газовыми потоками
Преимущественно РИТЭГ
состоит из двух
основных узлов:
Радиоизотопного Источника
тепла, содержащего
радиоактивный изотоп в
контейнере с многоступенчатой
защитой от разрушения и
твердотельных термопар,
преобразующих тепловую
энергию распада
радиоактивного элемента в
электрическую.
Во вторичные системы входят:
Биологическая/Радиационная
защита;Внешние радиаторы и
контуры охлаждения; и т.д

5. Физический принцип работы Радиоизотопного источника теплоты

Радиоизотопные источники теплоты представляют
собой герметичный контейнер содержащий
радиоизотоп в определенном количестве. Изотоп в
процессе естественного радиоактивного распада
выделяет энергию в виде кинетической энергии
продуктов реакции, которая при их торможении
переходит в тепловую.
При Альфа-распаде продуктом реакции являются
238
слабо-проникающие ядра Гелия-4 (