مولد گرما - الکتریکی ایزوتوپی ( به انگلیسی: Radioisotope thermoelectric generator ) گونه ای باتری اتمی است که گرمای به دست آمده از واپاشی هسته ای را به جریان برق تبدیل می کند که به اختصار به آن RTG و RITEG گفته می شود.
شاید تصور شود که باتری های اتمی شبیه رآکتور هسته ای هستند، اما در واقع طرز کار و فناوری ساخت باتری اتمی ساده است و طرز کار باتری اتمی از رآکتورهای هسته ای واقعی خیلی فاصله و محدودیت دارد ( گرچه منبع انرژی در هردو به هر حال یک منشاء نهایی دارد: شکافت هسته ای ) .
طرز کار باتری اتمی از نوع RTG با استانداردهای اتمی ساده است. بیشتر این باتری ها از ترموکوپل برای تبدیل گرمای حاصل از واپاشی هسته ای به انرژی پتانسیل الکتریکی استفاده می کنند. محفظه محکمی حاوی ماده پرتوزا است که ترموکوپل هایی در اطراف دیواره های محفظه قرار گرفته اند و سر دیگر ترموکوپل ها به یک خنک کننده متصل شده است. واپاشی هسته ای سوخت هسته ای، گرمایی تولید می کند که از طریق ترموکوپل ها به سمت خنک کننده جریان پیدا می کند که در این فرایند جریان الکتریسیته تولید می شود.
طول عمر و قابلیت اطمینان ترموکوپل ها زیاد است و در برابر فرسودگی و زوال بر اثر پرتوهای هسته ای مقاومت خوبی دارند، اما بازده تبدیل انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی در آن ها پایین است، تا جایی که کارایی اکثر باتری های اتمی در حدود ۳ تا ۷ درصد بوده و هیچوقت از ۱۰٪ بیشتر نشده؛ یعنی بیشتر گرمای تولید شده توسط مواد رادیواکتیو به هدر می رود. اما با توجه به انرژی رایگان و طولانی مدتی که حجم و وزن کمی از این مواد با واپاشی هسته ای مناسب تولید می کنند تولید باتری های اتمی مقرون به صرفه است. از طرف دیگر روش های دیگری که ویژگی های مشابه را داشته باشند ( مانند طول عمر ده ها و صدها ساله بدون نیاز به مراقبت و غیره ) و کارایی خیلی بالاتری ارائه بدهند، هنوز به صورت کاملاً عملی در دسترس قرار نگرفتنه اند.
باتری های اتمی و رآکتورهای اتمی از فرایندهای اتمی خیلی متفاوتی استفاده می کنند. رآکتورهای از شکافت هسته ای کنترل شده در یک واکنش زنجیره ای هسته ای استفاده می کنند. وقتی یک اتم سوخت اورانیم - ۲۳۵ یا پلوتونیم - ۲۳۹ دچار شکافت هسته ای می شود، نوترون هایی آزاد می شوند که شکافت های بیشتری را در یک واکنش زنجیره ای باعث می شوند که آهنگ این واکنش ها می تواند توسط جذب کننده های نوترون کنترل شود. این خود یک مزیت است که میزان قدرت تولیدی می تواند تغییر داده شود یا برای نگهداری و تعمیر به کلی خاموش شود. اما همچنین یک عیب است که احتیاط لازم دارد تا از عملکرد خارج از کنترل در سطوح خطرناک توان تولیدی بالا اجتناب شود.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفشاید تصور شود که باتری های اتمی شبیه رآکتور هسته ای هستند، اما در واقع طرز کار و فناوری ساخت باتری اتمی ساده است و طرز کار باتری اتمی از رآکتورهای هسته ای واقعی خیلی فاصله و محدودیت دارد ( گرچه منبع انرژی در هردو به هر حال یک منشاء نهایی دارد: شکافت هسته ای ) .
طرز کار باتری اتمی از نوع RTG با استانداردهای اتمی ساده است. بیشتر این باتری ها از ترموکوپل برای تبدیل گرمای حاصل از واپاشی هسته ای به انرژی پتانسیل الکتریکی استفاده می کنند. محفظه محکمی حاوی ماده پرتوزا است که ترموکوپل هایی در اطراف دیواره های محفظه قرار گرفته اند و سر دیگر ترموکوپل ها به یک خنک کننده متصل شده است. واپاشی هسته ای سوخت هسته ای، گرمایی تولید می کند که از طریق ترموکوپل ها به سمت خنک کننده جریان پیدا می کند که در این فرایند جریان الکتریسیته تولید می شود.
طول عمر و قابلیت اطمینان ترموکوپل ها زیاد است و در برابر فرسودگی و زوال بر اثر پرتوهای هسته ای مقاومت خوبی دارند، اما بازده تبدیل انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی در آن ها پایین است، تا جایی که کارایی اکثر باتری های اتمی در حدود ۳ تا ۷ درصد بوده و هیچوقت از ۱۰٪ بیشتر نشده؛ یعنی بیشتر گرمای تولید شده توسط مواد رادیواکتیو به هدر می رود. اما با توجه به انرژی رایگان و طولانی مدتی که حجم و وزن کمی از این مواد با واپاشی هسته ای مناسب تولید می کنند تولید باتری های اتمی مقرون به صرفه است. از طرف دیگر روش های دیگری که ویژگی های مشابه را داشته باشند ( مانند طول عمر ده ها و صدها ساله بدون نیاز به مراقبت و غیره ) و کارایی خیلی بالاتری ارائه بدهند، هنوز به صورت کاملاً عملی در دسترس قرار نگرفتنه اند.
باتری های اتمی و رآکتورهای اتمی از فرایندهای اتمی خیلی متفاوتی استفاده می کنند. رآکتورهای از شکافت هسته ای کنترل شده در یک واکنش زنجیره ای هسته ای استفاده می کنند. وقتی یک اتم سوخت اورانیم - ۲۳۵ یا پلوتونیم - ۲۳۹ دچار شکافت هسته ای می شود، نوترون هایی آزاد می شوند که شکافت های بیشتری را در یک واکنش زنجیره ای باعث می شوند که آهنگ این واکنش ها می تواند توسط جذب کننده های نوترون کنترل شود. این خود یک مزیت است که میزان قدرت تولیدی می تواند تغییر داده شود یا برای نگهداری و تعمیر به کلی خاموش شود. اما همچنین یک عیب است که احتیاط لازم دارد تا از عملکرد خارج از کنترل در سطوح خطرناک توان تولیدی بالا اجتناب شود.
