Penjana termoelektrik radioisotop

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Pergi ke pandu arah Pergi ke carian

Penjana thermoelektrik radioisotop (Radioisotope thermoelectric generator, RTG, RITEG) ialah sejenis bateri nuklear yng mengubah haba pereputan dari isotop radioaktif kepada tenaga elektrik. Penjana jenis ini tidak mempunyai bahagian bergerak.

Rajah RTG yang digunakan dalam prob Cassini

RTG telah digunakan sebagai sumber kuasa dalam satelit, prob angkasa, dan fasiliti terpencil seperti rumah api Soviet di dalam garisan arktik. RTG biasanya merupakan punca kuasa terbaik untuk keadaan tanpa pemantauan yang hanya memerlukan beberapa ratus watt(atau kurang) tenaga untuk tempoh masa yang terlalu lama untuk bateri, penjana atau sel bahan api untuk menjana secara ekonomikal dan dimana sel suria tidak praktikal. Keselamatan penggunaan RTG memerlukan penyimpanan radioisotop lama selepas jangka masa produktif unit ttersebut. Kos yang diperlukan untuk RTG menghadkan kegunaannya untuk keperluan khas.

Rekabentuk[sunting | sunting sumber]

Rekabentuk RTG amat mudah bagi standard teknologi nuklear, dimana komponen utamanya ialah bekas kukuh untuk memuatkan bahan radioaktif (bahan api). Termogandingan dipasang pada dinding bekas, dengan bahagian luarnya dipasang kepada sinki haba. Pereputan radioaktif bahan api menjana tenaga haba. Perbezaan haba diantara bahan api dan sinki haba yang membenarkan termogandingan untuk menjana tenaga elektrik.

termogandingan ialah alat yang boleh mengubah tenaga haba kepada tenaga elektrik secara terus, menggunakan kesan Peltier-Seebeck. Alat ini dibuat daripada dua jenis logam atau semikonduktor yang boleh mengalirkan elektrik. Jika terdapat beberapa yang telah dipasang dalam kitaran tertutup dan kedua-dua simpang berada pada suhu yang berbeza, arus elektrik akan mengalir melalui mereka. Biasanya banyak termogandingan akan dipasang secara sesiri untuk menjana voltan lebih tinggi.

Bahan api[sunting | sunting sumber]

Kriteria untuk pemilihan isotop[sunting | sunting sumber]

Bahan radioaktif yang digunakan dalam RTG perlu mempunyai ciri-ciri tertentu :[1]

  1. Separuh hayatnya mesti cukup lama supaya tenaga dibebaskan pada kadar yang konsisten untuk jangka masa yang bersesuaian. Kuantiti tenaga yang dibebaskan dalam satu-satu masa (Kuasa) oleh unsur yang diketahui adalah berkadar songsang dengan separuh hayatnya. Separa hayat bagi radioisotop dalam RTG biasanya adalah beberapa dekad namun, isotop dengan separa hayat yang lebih pendek boleh digunakan bagi tujuan spesifik.
  2. Untuk kegunaan penerbangan angkasa lepas, bahan api tersebut perlu menghasilkan kuasa yang banyak per ketumpatannya. Ketumpatan dan jisim kurang penting bagi kegunaan di bumi kecuali terdapat kekangan saiz. Tenaga pereputan boleh dikira jika tenaga sinaran radioaktif atau perbezaan jisim sebelum dan selepas diketahui.
  3. Sinaran mestilah dari jenis yang mudah diperangkap dan ditukar menjadi haba, seboleh-bolehnya zarah alfa. Zarah beta boleh menghasilkan sinar gama atau sinar-X melalui sinaran bremstrahlung, oleh itu memerlukan perlindungan yang banyak. Isotop tidak boleh menghasilkan kuantiti sinar gama, sinar neutron atau apa-apa sinaran tembus melaui mod pereputan lain atau produk pereputan.

Dua kriteria awal menghadkan bahan api yang boleh digunakan kepada kurang daripada 30 isotop yang dikenalpasti di dunia.

Bahan api yang kerap digunakan ialah 238Pu, 90Sr, 210Po dan 241Am.

Lihat juga[sunting | sunting sumber]


Rujukan[sunting | sunting sumber]