什么是放射性同位素热电发生器(Radioisotope Thermoelectric Generator)？

放射性同位素热电发生器（RTG）是一种利用放射性衰变产生的热量的电源。放射性同位素热电发生器不是核反应堆，不使用核裂变或核聚变作为能量，尽管它们仍然具有高放射性。放射性同位素热发生器用于其他电源太贵或不切实际，例如在航天器、自动信标和雷达系统上。旅行者号和先锋号探测器由放射性同位素热电发电机提供电力。放射性同位素热发生器含有一定量的电能，通常是几磅（公斤）或更多，高放射性物质。放射性物质必须产生足够的热量来提供大量的电能；同时，它不能衰变得太快，以至于放射性同位素热发生器几年后就没用了。钚238是放射性同位素热发生器中最常用的同位素，虽然锶-90和其他物质在过去已经被使用过。钚-238的生产成本很高，但它发出的α辐射穿透率很低，比其他同位素产生的辐射更容易防护。RTG可以为离子驱动器提供电能，从而使甚至更远的部分能够由机器人探测器探测的太阳系。为了将热量转换成电能，放射性同位素热发生器使用热电偶，这种半导体器件可以将温差直接转换成电能。虽然热电偶耐用，没有活动部件，但效率很低，转动不到10%随着时间的推移，热电偶逐渐退化，增加了放射性物质缓慢衰变所造成的损失与其他电源相比，放射性同位素热发生器非常昂贵，但在没有其他电源供应的孤立系统中非常有用，例如星际飞船和无人值守的无线电信标。放射性同位素热发生器可以产生几十年的电能，无需任何外部输入或外部维护，直到放射性物质衰变或电子设备失效。在卡西尼号等航天器上使用放射性同位素热发生器已经引起了许多环保团体的抗议；如果发射卡西尼号的火箭失败了，钚被释放到大气中的可能性很小。热电偶产生的电压与它们测量或监测的热量成正比。