Cos'è un generatore termoelettrico radioisotopo?

Un generatore termoelettrico radioisotopo (RTG) è una fonte di alimentazione elettrica che utilizza il calore prodotto dal decadimento radioattivo.I generatori termici radioisotopo non sono reattori nucleari e non utilizzano la fissione nucleare o la fusione per l'energia, sebbene siano ancora altamente radioattivi.Generatori termici radioisotopo vengono utilizzati quando altre fonti di alimentazione sono troppo costose o poco pratiche, come su veicoli spaziali e beacon automatizzati e sistemi radar.

Un generatore termico radioisotopo contiene una quantità, spesso diverse chili (chilogrammi) o più di materiale altamente radioattivo.Il materiale radioattivo deve produrre un calore sufficiente per fornire quantità significative di elettricità;Allo stesso tempo, non deve decadere così rapidamente che il generatore termico radioisotopo è inutile dopo alcuni anni.Il plutonio-238 è l'isotopo più comune usato per i generatori termici radioisotici, sebbene lo stronzio-90 e altri siano stati utilizzati in passato.Il plutonio-238 è costoso da produrre, ma emette radiazioni alfa a bassa pennetrazione, che è molto più facile da proteggere rispetto alle radiazioni prodotte da altri isotopi.

Per convertire il calore in elettricità, i generatori termici radioisotici utilizzano termocoppie, dispositivi a semiconduttoreche può convertire le differenze di temperatura direttamente in elettricità.Sebbene le termocoppie siano durevoli e non abbiano parti in movimento, sono molto inefficienti, trasformando meno del 10% del calore disponibile in energia elettrica.Le termocoppie si degradano gradualmente nel tempo, aggiungendo alle perdite causate dal lento decadimento del materiale radioattivo.

I generatori termici radioisotopo sono molto costosi rispetto ad altre fonti di potenza, ma sono utili in sistemi isolati senza altre forniture di potenza, come veicoli spaziali interplanetari e radio senza pilota.Un generatore termico radioisotopo può produrre energia elettrica per decenni, senza alcuna input esterno o manutenzione esterna, fino a quando il materiale radioattivo decade o l'elettronica non fallisce.L'uso di generatori termici radioisotopo a bordo di spaziali come Cassini ha causato a molti gruppi ambientalisti di protestare contro l'uso di materiale radioattivo nello spazio;Se il razzo che lanciava Cassini avesse fallito, c'era una piccola possibilità che il plutonio avrebbe potuto essere rilasciato nell'atmosfera.