Космические радиоизотопные термоэлектрические генераторы на америции-241
Автор: Пустовалов Алексей Антонович, Панкин Михаил Иванович, Прилепо Юрий Петрович, Рыбкин Николай Николаевич, Синявский Виктор Васильевич
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 1 (12), 2016 года.
Бесплатный доступ
В связи с дефицитностью радионуклида плутония-238, использовавшегося ранее в радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГ) в качестве источника электроэнергии космических аппаратов для исследования дальнего космоса, рассмотрена и обоснована возможность разработки РИТЭГ, в котором в качестве первичного источника энергии использован радионуклид америций-241, имеющий период полураспада 432 года. Рассмотрены общие сведения об америции-241 и состояние работ по применению америция-241 в РИТЭГ. Представлены конструкционные схемы РИТЭГ на америции-241 для электрических мощностей 1...5 и 5.50 Вт и экспериментальные образцы микромодульной низкотемпературной и двухкаскадной среднетемпературной термоэлектрической батареи. Сравнение параметров РИТЭГ на америции-241 и плутонии-238 в диапазоне электрических мощностей 1.30 Вт показало, что РИТЭГ электрической мощностью более 10 Вт как на америции-241, так и на плутонии-238 имеют близкие значения КПД, оцениваемые в ~7%. Обсуждены существующие возможности и проблемы, требующие решения, для создания РИТЭГ космического назначения на америции-241 с использованием существующих и перспективных термоэлектрических материалов.
Америций-241, плутоний-238, радиоизотопный термоэлектрический генератор, конструкция ритэг, термоэлектрическая батарея, космический аппарат, дальний космос
Короткий адрес: https://sciup.org/14343507
IDR: 14343507
Список литературы Космические радиоизотопные термоэлектрические генераторы на америции-241
- Лазаренко Ю.В., Пустовалов А.А., Шаповалов В.П. Малогабаритные ядерные источники электрической энергии. М.: Энергоатомиздат, 1992. 207 с.
- Пустовалов А.А., Гусев В.В., Панкин М.И., Сметанников В.П. Состояние, области применения и перспективы использования РИТЭГ на плутонии-238 для исследования планет Солнечной системы//Тезисы Межд. конф. «Ядерная энергетика в космосе-2005». Москва-Подольск, 1-3 марта 2005 г. НИКИЭТ, 2005. С. 14.
- Mission of daring: the general-purpose heat source radioisotope thermoelectric generator//4th International Energy Conversion Engineering Conference and Exhibit (IECEC), 26-29 June 2006, San Diego, California (American Institute of Aeronautics and Astronautics: AIAA 2006-4096).
- Pustovalov A.A., Pankin M.I., Prilepo Yu.P., Rybkin N.N., Sinyavsky V.V. Prospects and problems of development of the space application radioisotope thermoelectric generators (RTG) based on americium-241//XVI International Forum on Thermoelectricity, abstract. 19-22 May 2015, Paris.
- Williams H.R., Ambrosi R.M., Bannister N.P, Samara-Ratna P., Sykes J. A conceptual spacecraft radioisotope thermoelectric and heating unit (RTHU)//International Journal of Energy Research. 10 October2012. Vol. 36. Issue 12. Pp. 1192-1200.
- Харитонов О.В. Выделение америция-241 методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии. Автореферат диссертации на соискание ученой степени. М., 2008 г. 24 с.
- Шумилова Ю.В. Выделение америция-241 из диоксида плутония с применением высококонцентрированного озона и фосфорсодержащих сорбентов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени. М., 2012 г. 24 с.
- Пустовалов А.А., Шаповалов В.П., Терентьев В.П., Бовин А.В., Нелидов В.В., Яковлев Е.И. Расчетно-экспериментальная оценка возможностей использования радионуклида 241Am в малогабаритных РИТЭГах//Вопросы атомной науки и техники. Сер. Радиационная техника. 1988. Вып. 1(36). С. 10-13.
- Варламов С.А., Иванов А.С., Прилепо Ю.П., Синявский В.В. О возможности повышения КПД термоэлектрического генератора космических ядерно-энергетических установок//Известия Академии наук. Энергетика. 2011. № 3. С. 90-99.
- Булат Л.П., Пшенай-Северин Д.П. Влияние туннелирования на термоэлектрическую эффективность объемных наноструктурированных материалов//Физика твердого тела. 2010. Т. 52. Вып. 3. С. 452-458.
