Generador termoeléctrico de radioisótopos

Un tipo de generador eléctrico

Diagrama de un RTG utilizado en la sonda Cassini

Un generador termoeléctrico de radioisótopos ( RTG , RITEG ) es un tipo de batería nuclear que utiliza una serie de termopares para convertir el calor liberado por la desintegración de un material radiactivo adecuado en electricidad por el efecto Seebeck . Este tipo de generador no tiene partes móviles.

Los RTG se han utilizado como fuentes de energía en satélites , sondas espaciales e instalaciones remotas sin tripulación, como una serie de faros construidos por la Unión Soviética dentro del Círculo Polar Ártico . Los RTG suelen ser la fuente de energía más deseable para situaciones sin mantenimiento que necesitan unos cientos de vatios (o menos) de energía durante períodos demasiado largos para que las celdas de combustible , las baterías o los generadores se proporcionen de manera económica y en lugares donde las celdas solares no son prácticas. El uso seguro de RTG requiere la contención de los radioisótoposmucho después de la vida productiva de la unidad. El costo de los RTG tiende a limitar su uso a aplicaciones de nicho en situaciones raras o especiales.

Historia

Una pastilla de 238 Pu O ₂ como se usa en el RTG para las misiones Cassini y Galileo . Esta foto fue tomada después de aislar el gránulo bajo una manta de grafito durante varios minutos y luego retirar la manta. El gránulo está al rojo vivo debido al calor generado por la desintegración radiactiva (principalmente α). La salida inicial es de 62 vatios.

El RTG fue inventado en 1954 por los científicos Ken Jordan y John Birden de Mound Laboratories . Fueron incluidos en el Salón de la Fama de los Inventores Nacionales en 2013. ^{[1] [2]} Jordan y Birden trabajaron en un contrato del Cuerpo de Señales del Ejército (R-65-8- 998 11-SC-03-91) a partir del 1 de enero de 1957 , para realizar investigaciones sobre materiales radiactivos y termopares adecuados para la conversión directa de calor en energía eléctrica utilizando polonio-210 como fuente de calor. Los RTG fueron desarrollados en los Estados Unidos a fines de la década de 1950 por Mound Laboratories en Miamisburg, Ohio , bajo contrato con la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos . El proyecto fue dirigido por el Dr. Bertram C. Blanke.^[3]

El primer RTG lanzado al espacio por Estados Unidos fue SNAP 3B en 1961 impulsado por 96 gramos de metal plutonio-238 , a bordo de la nave espacial Navy Transit 4A . Uno de los primeros usos terrestres de los RTG fue en 1966 por parte de la Marina de los EE. UU. En la deshabitada Fairway Rock en Alaska. Los RTG se utilizaron en ese sitio hasta 1995.

Una aplicación común de RTG es la fuente de alimentación de las naves espaciales. Las unidades de Sistemas de Energía Auxiliar Nuclear (SNAP) se utilizaron para sondas que viajaban lejos del Sol, lo que hacía que los paneles solares no fueran prácticos. Como tales, se utilizaron con Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 , Voyager 2 , Galileo , Ulysses , Cassini , New Horizons y el Laboratorio de Ciencias de Marte . Los RTG se utilizaron para alimentar los dos módulos de aterrizaje Viking y para los experimentos científicos dejados en la Luna por las tripulaciones de los Apolo 12 al 17.(SNAP 27s). Debido a que el aterrizaje lunar del Apolo 13 fue abortado, su RTG descansa en el Océano Pacífico Sur , en las cercanías de la Fosa de Tonga . ^[4] También se utilizaron RTG para los satélites Nimbus , Transit y LES . En comparación, solo se han lanzado unos pocos vehículos espaciales utilizando reactores nucleares en toda regla : la serie soviética RORSAT y el estadounidense SNAP-10A .

Además de las naves espaciales, la Unión Soviética construyó 1007 RTG ^[5] para alimentar faros sin tripulación y balizas de navegación en la costa ártica soviética a fines de la década de 1980. ^{[5] [6]} Se construyeron muchos tipos diferentes de RTG en la Unión Soviética, para una amplia variedad de propósitos. Los faros no se mantuvieron durante muchos años después de la disolución de la Unión Soviética en 1991 . Algunas de las unidades RTG desaparecieron durante este tiempo, ya sea por saqueos o por las fuerzas naturales del hielo / tormenta / mar. ^[5] En 1996, Rusia inició un proyectoy partidarios internacionales para desmantelar los RTG en los faros, y para 2021, todos los RTG ahora se eliminarán. ^[5]

A partir de 1992, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos también usó RTG para alimentar equipos árticos ubicados de forma remota, y el gobierno de los Estados Unidos ha utilizado cientos de tales unidades para alimentar estaciones remotas en todo el mundo. Las estaciones de detección para los sistemas de radar Top-ROCC y SEEK IGLOO , ubicadas predominantemente en Alaska , utilizan RTG. Las unidades utilizan estroncio-90 , y se ha desplegado una mayor cantidad de tales unidades tanto en el suelo como en el fondo del océano que las que se han utilizado en naves espaciales, con documentos regulatorios públicos que sugieren que los EE. UU. Habían desplegado al menos 100-150 durante el 1970 y 1980. ^{[7] [ necesita actualización ]}

En el pasado, se utilizaban pequeñas "células de plutonio" ( RTG muy pequeñas de ²³⁸ pu con motor) en marcapasos cardíacos implantados para asegurar una "duración de la batería" muy larga. ^[8] En 2004 ^[actualizar], todavía estaban en uso alrededor de noventa. A fines de 2007, se informó que el número se redujo a solo nueve. ^[9] El programa de marcapasos cardíaco de laboratorio de Mound comenzó el 1 de junio de 1966, junto con NUMEC. ^[10] Cuando se reconoció que la fuente de calor no permanecería intacta durante la cremación, el programa se canceló en 1972 porque no había forma de garantizar completamente que las unidades no serían cremadas con los cuerpos de sus usuarios.

Diseño

El diseño de un RTG es simple según los estándares de la tecnología nuclear : el componente principal es un contenedor resistente de un material radiactivo (el combustible). Los termopares se colocan en las paredes del contenedor, con el extremo exterior de cada termopar conectado a un disipador de calor . La desintegración radiactiva del combustible produce calor. Es la diferencia de temperatura entre el combustible y el disipador de calor lo que permite que los termopares generen electricidad.

Un termopar es un dispositivo termoeléctrico que puede convertir la energía térmica directamente en energía eléctrica , utilizando el efecto Seebeck . Está hecho de dos tipos de metal (o semiconductores) que pueden conducir la electricidad. Si están conectados entre sí en un circuito cerrado y las dos uniones están a diferentes temperaturas , fluirá una corriente eléctrica en el circuito. Normalmente, una gran cantidad de termopares se conectan en serie para generar un voltaje más alto.

Combustibles

• Inspección de los RTG de la nave espacial Cassini antes del lanzamiento

• New Horizons en salón de actos

Criterios para la selección de isótopos

El material radiactivo utilizado en los RTG debe tener varias características: ^[11]

1. Su vida media debe ser lo suficientemente larga para que libere energía a un ritmo relativamente constante durante un período de tiempo razonable. La cantidad de energía liberada por tiempo ( potencia ) de una cantidad dada es inversamente proporcional a la vida media. Un isótopo con el doble de vida media y la misma energía por desintegración liberará energía a la mitad de la tasa por mol . Las semividas típicas de los radioisótopos utilizados en los RTG son, por tanto, de varias décadas, aunque los isótopos con semividas más cortas podrían utilizarse para aplicaciones especializadas.
2. Para el uso de vuelos espaciales, el combustible debe producir una gran cantidad de energía por masa y volumen ( densidad ). La densidad y el peso no son tan importantes para el uso terrestre, a menos que existan restricciones de tamaño. La energía de desintegración se puede calcular si se conoce la energía de la radiación radiactiva o la pérdida de masa antes y después de la desintegración radiactiva. La liberación de energía por desintegración es proporcional a la producción de energía por mol . La desintegración alfa en general libera aproximadamente diez veces más energía que la desintegración beta del estroncio-90 o el cesio-137. ^{[ cita requerida ]}
3. La radiación debe ser de un tipo que se absorba fácilmente y se transforme en radiación térmica, preferiblemente radiación alfa . La radiación beta puede emitir una considerable radiación gamma / rayos X a través de la producción de radiación secundaria bremsstrahlung y, por lo tanto, requiere un blindaje pesado. Los isótopos no deben producir cantidades significativas de radiación gamma, de neutrones o radiación penetrante en general a través de otros modos de desintegración o productos de la cadena de desintegración .

Los dos primeros criterios limitan el número de combustibles posibles a menos de treinta isótopos atómicos ^[11] dentro de la tabla completa de nucleidos .

Plutonio-238 , curio-244 y estroncio-90 son los isótopos candidatos citados con mayor frecuencia, pero otros isótopos como polonio-210 , prometio-147 , cesio-137 , cerio -144, rutenio-106 , cobalto-60 , curio ... También se han estudiado los isótopos 242, americio -241 y tulio . ^{[ cita requerida ]}

Material	Blindaje	Densidad de potencia (W / g)		Vida media (años)
238 Pu	Bajo	0,54	0,54	87,7	87,7
90 Sr	Elevado	0,46	0,46	28,8	28,8
210 Po	Bajo	140	140	0.378	0.378
241 am	Medio	0,114	0,114	432	432

²³⁸ Pu

El plutonio-238 tiene una vida media de 87,7 años, una densidad de potencia razonable de 0,57 vatios por gramo, ^[12] y niveles de radiación gamma y de neutrones excepcionalmente bajos. ²³⁸ Pu tiene los requisitos de blindaje más bajos. Solo tres isótopos candidatos cumplen el último criterio (no todos se enumeran arriba) y necesitan menos de 25 mm de blindaje de plomo para bloquear la radiación. ²³⁸ Pu (el mejor de estos tres) necesita menos de 2,5 mm y, en muchos casos, no se necesita blindaje en un ²³⁸ Pu RTG, ya que la carcasa en sí es adecuada. ²³⁸ Pu se ha convertido en el combustible más utilizado para las RTG, en forma de óxido de plutonio (IV) (PuO ₂ ).^{[ cita requerida ]} Sin embargo, el óxido de plutonio (IV) que contiene una abundancia natural de oxígeno emite neutrones a una tasa de ~ 23x10 ³ n / seg / g de plutonio-238. Esta tasa de emisión es relativamente alta en comparación con la tasa de emisión de neutrones del metal plutonio-238. El metal que no contiene impurezas de elementos ligeros emite ~ 2.8x10 ³ n / seg / g de plutonio-238. Estos neutrones son producidos por la fisión espontánea del plutonio-238.

La diferencia en las tasas de emisión del metal y el óxido se debe principalmente a la reacción del neutrón alfa con el oxígeno-18 y el oxígeno-17 presentes en el óxido. La cantidad normal de oxígeno-18 presente en la forma natural es de 0,204%, mientras que la de oxígeno-17 es de 0,037%. La reducción del oxígeno 17 y del oxígeno 18 presentes en el dióxido de plutonio dará como resultado una tasa de emisión de neutrones mucho más baja para el óxido; esto se puede lograr mediante un método de intercambio de ¹⁶ O _{2 en} fase gaseosa . Se utilizaron lotes de producción regular de ²³⁸ partículas de PuO ₂ precipitadas como hidróxido para demostrar que grandes lotes de producción podían intercambiarse eficazmente con ¹⁶ O ₂ de forma rutinaria. Alto fuego ²³⁸Las microesferas de PuO _{2 se} intercambiaron satisfactoriamente con ¹⁶ O _2, lo que demuestra que se producirá un intercambio independientemente del historial de tratamiento térmico anterior del ²³⁸ PuO ₂ . ^[13] Esta reducción de la tasa de emisión de neutrones de PuO _{2 que} contiene oxígeno normal en un factor de cinco se descubrió durante la investigación de marcapasos cardíaco en el Laboratorio Mound en 1966, debido en parte a la experiencia del Laboratorio Mound con la producción de isótopos estables a partir de 1960. Para la producción de grandes fuentes de calor, el blindaje requerido habría sido prohibitivo sin este proceso. ^[14]

A diferencia de los otros tres isótopos discutidos en esta sección, el ²³⁸ Pu debe sintetizarse específicamente y no es abundante como producto de desecho nuclear. En la actualidad, solo Rusia ha mantenido una producción de alto volumen, mientras que en los EE. UU., No se produjeron más de 50 g (1.8 oz) en total entre 2013 y 2018. ^[15] Las agencias de EE. UU. Involucradas desean comenzar la producción del material en una tasa de 300 a 400 gramos (11 a 14 oz) por año. Si se financia este plan, el objetivo sería establecer procesos de automatización y escalado para producir un promedio de 1,5 kg (3,3 libras) por año para 2025. ^{[16] [15]}

⁹⁰ Sr

La Unión Soviética ha utilizado estroncio-90 en RTG terrestres. ^{El 90} Sr decae por emisión β, con una emisión γ menor. Si bien su vida media de 28,8 años es mucho más corta que la del ²³⁸ Pu, también tiene una menor energía de desintegración con una densidad de potencia de 0,46 vatios por gramo. ^[17] Debido a que la producción de energía es menor, alcanza temperaturas más bajas que ²³⁸ Pu, lo que resulta en una menor eficiencia de RTG. ^{El 90} Sr es un producto de desecho de fisión nuclear de alto rendimiento y está disponible en grandes cantidades a bajo precio. ^[17]

²¹⁰ Po

Algunos prototipos de RTG, construidos por primera vez en 1958 por la Comisión de Energía Atómica de EE. UU., Han utilizado polonio-210 . Este isótopo proporciona una densidad de potencia fenomenal ( ²¹⁰ Po puro emite 140 W / g) debido a su alta tasa de desintegración , pero tiene un uso limitado debido a su muy corta vida media de 138 días. Una muestra de medio gramo de ²¹⁰ Po alcanza temperaturas de más de 500 ° C (900 ° F). ^[18] Como Po-210 es un emisor alfa puro y no emite radiación gamma o de rayos X significativa, los requisitos de blindaje también son bajos como para Pu-238.

²⁴¹ am

El americio-241 es un posible isótopo candidato con una vida media más larga que el ²³⁸ Pu: ²⁴¹ Am tiene una vida media de 432 años y podría, hipotéticamente, alimentar un dispositivo durante siglos. Sin embargo, la densidad de potencia de ²⁴¹ Am es solo 1/4 de la de ²³⁸ Pu, y ²⁴¹ Am produce radiación más penetrante a través de los productos de la cadena de desintegración que ²³⁸ Pu y necesita más protección. Sus requisitos de blindaje en un RTG son los terceros más bajos: solo ²³⁸ Pu y ²¹⁰ Po requieren menos. Con una escasez mundial actual ^[19] de ²³⁸ Pu, la ESA está estudiando ²⁴¹ Am como combustible RTG^[20] y en 2019, el Laboratorio Nuclear Nacional del Reino Unidoanunció la generación de electricidad utilizable. ^[21] Una ventaja sobre el ²³⁸ Pu es que se produce como residuo nuclear y es casi isotópicamente puro. Diseños de prototipos de ²⁴¹ Am RTG esperan 2-2,2 W _e / kg de 5-50 W _e diseño de RTG, poniendo ²⁴¹ Am RTG en paridad con ²³⁸ Pu RTG dentro de ese rango de potencia. ^[22]

Esperanza de vida

90 RTG soviéticos con motor Sr en estado ruinoso.

La mayoría de los RTG usan ²³⁸ Pu, que se descompone con una vida media de 87,7 años. Por lo tanto, los RTG que utilizan este material disminuirán la producción de energía en un factor de 1 - (1/2) ^{1 / 87,7} , que es 0,787%, por año.

Un ejemplo es el MHW-RTG utilizado por las sondas Voyager . En el año 2000, 23 años después de la producción, el material radiactivo dentro del RTG había disminuido su potencia en un 16,6%, es decir, proporcionando el 83,4% de su producción inicial; comenzando con una capacidad de 470 W, después de este período de tiempo tendría una capacidad de solo 392 W. Una pérdida de potencia relacionada en los RTG Voyager son las propiedades degradantes de los termopares bimetálicos utilizados para convertir la energía térmica en energía eléctrica ; las RTG estaban trabajando a aproximadamente el 67% de su capacidad original total en lugar del 83,4% esperado. A principios de 2001, la potencia generada por las Voyager RTG se había reducido a 315 W para la Voyager 1 y a 319 W para la Voyager 2.. ^[23]

Generador termoeléctrico de radioisótopos de misiones múltiples

La NASA está desarrollando un generador termoeléctrico de radioisótopos de múltiples misiones (MMRTG) en el que los termopares estarían hechos de skutterudita , un arseniuro de cobalto (CoAs ₃ ), que puede funcionar con una diferencia de temperatura menor que los diseños actuales basados ​​en telurio . Esto significaría que un RTG similar generaría un 25% más de energía al comienzo de una misión y al menos un 50% más después de diecisiete años. La NASA espera utilizar el diseño en la próxima misión New Frontiers . ^[24]

Eficiencia

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Los RTG utilizan generadores termoeléctricos para convertir el calor del material radiactivo en electricidad. Los módulos termoeléctricos, aunque muy fiables y duraderos, son muy ineficientes; Nunca se han logrado eficiencias superiores al 10% y la mayoría de los RTG tienen eficiencias entre el 3% y el 7%. Los materiales termoeléctricos en las misiones espaciales hasta la fecha han incluido aleaciones de silicio-germanio, telururo de plomo y telururos de antimonio, germanio y plata (TAGS). Se han realizado estudios para mejorar la eficiencia mediante el uso de otras tecnologías para generar electricidad a partir del calor. Lograr una mayor eficiencia significaría que se necesita menos combustible radiactivo para producir la misma cantidad de energía y, por lo tanto, un peso total más liviano para el generador. Este es un factor de importancia crítica en las consideraciones de costo de lanzamiento de vuelos espaciales.

Efecto termoeléctrico
Principios Efecto termoeléctrico Efecto Seebeck Efecto Peltier Efecto Thomson Coeficiente de Seebeck Efecto Ettingshausen Efecto Nernst
Aplicaciones Materiales termoeléctricos Par termoeléctrico Termopila Refrigeración termoeléctrica Generador termoeléctrico Generador termoeléctrico de radioisótopos Generador termoeléctrico automotriz
v t mi

Un convertidor termoiónico, un dispositivo de conversión de energía que se basa en el principio de emisión termoiónica , puede lograr eficiencias entre el 10 y el 20%, pero requiere temperaturas más altas que aquellas a las que funcionan los RTG estándar. Algunos prototipos de RTG ²¹⁰ Po han utilizado termoiónicos y, potencialmente, otros isótopos extremadamente radiactivos también podrían proporcionar energía por este medio, pero sus vidas medias cortas los hacen inviables. Varios reactores nucleares espaciales han utilizado termoiónicos, pero los reactores nucleares suelen ser demasiado pesados ​​para utilizarlos en la mayoría de las sondas espaciales. ^{[ cita requerida ]}

Las células termofotovoltaicas funcionan según los mismos principios que una célula fotovoltaica , excepto que convierten la luz infrarroja emitida por una superficie caliente en lugar de la luz visible en electricidad. Las celdas termofotovoltaicas tienen una eficiencia ligeramente superior a la de los módulos termoeléctricos (TEM) y pueden superponerse sobre sí mismas, duplicando potencialmente la eficiencia. Los sistemas con generadores de radioisótopos simulados por calentadores eléctricos han demostrado una eficiencia del 20%, ^[25] pero aún no se han probado con radioisótopos. ^{[ cita requerida ]}Algunos diseños teóricos de celdas termofotovoltaicas tienen eficiencias de hasta el 30%, pero aún no se han construido o confirmado. Las células termofotovoltaicas y los TEM de silicio se degradan más rápido que los TEM de metal, especialmente en presencia de radiación ionizante. ^{[ cita requerida ]}

Los generadores dinámicos pueden proporcionar energía a más de cuatro veces la eficiencia de conversión de los RTG. ^{[ cita requerida ] La} NASA y el DOE han estado desarrollando una fuente de energía alimentada por radioisótopos de próxima generación llamada Generador de radioisótopos Stirling (SRG) que utiliza motores Stirling de pistón libre acoplados a alternadores lineales para convertir el calor en electricidad. Los prototipos de SRG demostraron una eficiencia media del 23%. Se puede lograr una mayor eficiencia aumentando la relación de temperatura entre los extremos frío y caliente del generador. El uso de piezas móviles sin contacto, cojinetes de flexión que no se degradan., y un entorno sin lubricación y herméticamente sellado, en las unidades de prueba, no ha demostrado una degradación apreciable durante años de operación. Los resultados experimentales demuestran que un SRG podría seguir funcionando durante décadas sin mantenimiento. La vibración puede eliminarse como una preocupación mediante la implementación de equilibrio dinámico o el uso de movimiento de pistón de doble oposición. Las aplicaciones potenciales de un sistema de energía de radioisótopos de Stirling incluyen misiones de exploración y ciencia al espacio profundo, Marte y la Luna. ^{[ cita requerida ]}

La mayor eficiencia del SRG puede demostrarse mediante una comparación teórica de las propiedades termodinámicas, como sigue. Estos cálculos están simplificados y no tienen en cuenta la disminución de la entrada de energía térmica debido a la larga vida media de los radioisótopos utilizados en estos generadores. Las suposiciones para este análisis incluyen que ambos sistemas están operando en estado estable bajo las condiciones observadas en los procedimientos experimentales (vea la tabla a continuación para los valores usados). Ambos generadores se pueden simplificar a motores térmicos para poder comparar sus eficiencias actuales con sus correspondientes eficiencias de Carnot. Se supone que el sistema son los componentes, además de la fuente de calor y el disipador de calor. ^{[26] [27] [28]}

La eficiencia térmica, denotada η _th , viene dada por: ^{[ cita requerida ]}

${\displaystyle \eta _{\text{th}}={\frac {\text{Desired Output}}{\text{Required Input}}}={\frac {W'_{\text{out}}}{Q'_{\text{in}}}}}$

donde los primos (') denotan la derivada del tiempo.

De una forma general de la Primera Ley de la Termodinámica, en forma de velocidad:

${\displaystyle \Delta E'^{\text{sys}}=Q'_{\text{in}}+W'_{\text{in}}-Q'_{\text{out}}-W'_{\text{out}}\,}$

Suponiendo que el sistema está funcionando en estado estable y ,${\displaystyle W'_{\text{in}}=0\,}$

${\displaystyle W'_{\text{out}}=Q'_{\text{in}}-Q'_{\text{out}}\,}$

η _º , a continuación, puede calcularse a ser 110 W / 2000 W = 5,5% (o 140 W / 500 W = 28% para el SRG). ^{[ aclaración necesaria ]} Además, la eficiencia de la Segunda Ley, denotada η _II , viene dada por:

${\displaystyle \eta _{\text{II}}={\frac {\eta _{\text{th}}}{\eta _{\text{th, rev}}}}}$

donde η _{th, rev} es la eficiencia de Carnot, dada por:

${\displaystyle \eta _{\text{th}}=1-{\frac {T_{\text{heat sink}}}{T_{\text{heat source}}}}}$

donde T _{disipador de calor} es la temperatura externa (que se ha medido en 510 K para el MMRTG (Multi-Mission RTG) y 363 K para el SRG) y T _{fuente de calor} es la temperatura del MMRTG, asumido 823 K (1123 K para el SRG). Esto produce una eficiencia de segunda ley de 14,46% para el MMRTG (o 41,37% para el SRG). ^{[ cita requerida ]}

Seguridad

Diagrama de una pila de módulos de fuente de calor de uso general como se usa en RTG

Robo

Los materiales radiactivos contenidos en los RTG son peligrosos e incluso pueden usarse con fines maliciosos. Apenas son útiles para un arma nuclear genuina , pero aún pueden servir en una " bomba sucia ". La Unión Soviética construyó muchos faros sin tripulación y balizas de navegación alimentadas por RTG que utilizan estroncio-90 ( ⁹⁰ Sr). Son muy fiables y proporcionan una fuente de energía constante. La mayoría no tiene protección, ni siquiera cercas o letreros de advertencia, y la ubicación de algunas de estas instalaciones ya no se conoce debido a un mantenimiento deficiente de registros. En un caso, un ladrón abrió los compartimentos radiactivos. ^[6] En otro caso, tres leñadores en la región de Tsalendzhikha, Georgiaencontró dos fuentes de calor cerámicas RTG que habían sido despojadas de su blindaje; dos de ellos fueron posteriormente hospitalizados con graves quemaduras por radiación después de llevar las fuentes a la espalda. Las unidades finalmente fueron recuperadas y aisladas. ^[29] Hay aproximadamente 1.000 RTG de este tipo en Rusia, todos los cuales han excedido hace mucho tiempo su vida operativa diseñada de diez años. Es probable que la mayoría de estos RTG ya no funcionen y que sea necesario desmantelarlos. Algunas de sus carcasas metálicas han sido despojadas por cazadores de metales, a pesar del riesgo de contaminación radiactiva. ^[30]

Contaminación radiactiva

Los RTG presentan un riesgo de contaminación radiactiva : si el contenedor que contiene el combustible tiene una fuga, el material radiactivo puede contaminar el medio ambiente.

Para las naves espaciales, la principal preocupación es que si ocurriera un accidente durante el lanzamiento o el paso posterior de una nave espacial cerca de la Tierra, podría liberarse material dañino a la atmósfera; por lo tanto, su uso en naves espaciales y en otros lugares ha suscitado controversias. ^{[31] [32]}

Sin embargo, este evento no se considera probable con los diseños actuales de toneles RTG. Por ejemplo, el estudio de impacto ambiental de la sonda Cassini-Huygens lanzado en 1997 estimó la probabilidad de accidentes de contaminación en varias etapas de la misión. La probabilidad de que ocurriera un accidente que causara una liberación radiactiva de uno o más de sus 3 RTG (o de sus 129 unidades de calentador de radioisótopos ) durante los primeros 3,5 minutos posteriores al lanzamiento se estimó en 1 en 1400; las posibilidades de una liberación más adelante en el ascenso a la órbita eran de 1 en 476; después de eso, la probabilidad de una liberación accidental se redujo drásticamente a menos de 1 en un millón. ^[33]Si durante las fases de lanzamiento se producía un accidente que tenía el potencial de causar contaminación (por ejemplo, que la nave espacial no llegara a la órbita), la probabilidad de que los RTG realmente causaran contaminación se estimó en aproximadamente 1 en 10. ^[34] El lanzamiento fue con éxito y Cassini-Huygens llegó a Saturno .

Para minimizar el riesgo de que se libere el material radiactivo, el combustible se almacena en unidades modulares individuales con su propio blindaje térmico. Están rodeados por una capa de metal iridio y recubiertos por bloques de grafito de alta resistencia . Estos dos materiales son resistentes a la corrosión y al calor. Rodeando los bloques de grafito hay un aeroshell, diseñado para proteger todo el conjunto contra el calor de volver a entrar en la atmósfera de la Tierra. El combustible de plutonio también se almacena en forma de cerámica que es resistente al calor, lo que minimiza el riesgo de vaporización y aerosolización. La cerámica también es muy insoluble .

El plutonio-238 utilizado en estos RTG tiene una vida media de 87,74 años, en contraste con la vida media de 24 110 años del plutonio-239 utilizado en armas y reactores nucleares . Una consecuencia de la vida media más corta es que el plutonio-238 es aproximadamente 275 veces más radiactivo que el plutonio-239 (es decir, 17,3 curies (640  GBq ) / g en comparación con 0,063 curies (2,3 GBq) / g ^[35] ). Por ejemplo, 3,6  kg de plutonio-238 sufren el mismo número de desintegraciones radiactivas por segundo que 1 tonelada de plutonio-239. Dado que la morbilidad de los dos isótopos en términos de radiactividad absorbida es casi exactamente la misma,^{[36] El} plutonio-238 es alrededor de 275 veces más tóxico en peso que el plutonio-239.

La radiación alfa emitida por cualquiera de los isótopos no penetrará en la piel, pero puede irradiar órganos internos si se inhala o ingiere plutonio. Particularmente en riesgo están el esqueleto , cuya superficie probablemente absorberá el isótopo, y el hígado , donde el isótopo se acumulará y se concentrará.

Accidentes

Ha habido varios accidentes conocidos relacionados con naves espaciales propulsadas por RTG:

1. El primero fue un lanzamiento fallido el 21 de abril de 1964 en el que el satélite de navegación estadounidense Transit-5BN-3 no pudo alcanzar la órbita y se quemó al reingresar al norte de Madagascar . ^[37] El combustible metálico de plutonio de 17.000 Ci (630 TBq) en su SNAP -9a RTG se inyectó en la atmósfera sobre el hemisferio sur donde se quemó, y se detectaron trazas de plutonio-238 en el área unos meses más tarde. Este incidente provocó que el Comité de Seguridad de la NASA requiriera la reentrada intacta en futuros lanzamientos de RTG, lo que a su vez afectó el diseño de los RTG en la tubería.
2. El segundo fue el satélite meteorológico Nimbus B-1, cuyo vehículo de lanzamiento fue destruido deliberadamente poco después del lanzamiento el 21 de mayo de 1968 debido a una trayectoria errática. Lanzado desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg , su SNAP-19 RTG que contiene dióxido de plutonio relativamente inerte se recuperó intacto del lecho marino en el Canal de Santa Bárbara cinco meses después y no se detectó contaminación ambiental. ^[38]
3. En 1969 , falló el lanzamiento de la primera misión del rover lunar Lunokhod , que esparció el polonio 210 en una gran área de Rusia ^[39].
4. El fracaso de la misión Apolo 13 en abril de 1970 significó que el Módulo Lunar volvió a entrar en la atmósfera con un RTG y se quemó sobre Fiji . Llevaba un SNAP-27 RTG que contenía 44.500 Ci (1.650 TBq) de dióxido de plutonio en un barril de grafito en la pierna del módulo de aterrizaje que sobrevivió a la reentrada en la atmósfera de la Tierra intacta, como fue diseñado para hacer, la trayectoria se organizó de modo que se hundiera. en 6 a 9 kilómetros de agua en la fosa de Tonga en el Océano Pacífico. La ausencia de contaminación por plutonio-238 en el muestreo atmosférico y de agua de mar confirmó la suposición de que el barril está intacto en el lecho marino. Se espera que el barril contenga el combustible durante al menos 10 vidas medias (es decir, 870 años). El Departamento de Energía de EE. UU. Ha realizado pruebas con agua de mar y ha determinado que la carcasa de grafito, que fue diseñada para resistir la reentrada, es estable y no debería producirse ninguna liberación de plutonio. Investigaciones posteriores no han encontrado ningún aumento en la radiación de fondo natural en el área. El accidente del Apolo 13 representa un escenario extremo debido a las altas velocidades de reentrada de la nave que regresa del espacio cis-lunar (la región entre la atmósfera de la Tierra y la Luna). Este accidente ha servido para validar el diseño de RTG de última generación como altamente seguros.
5. Mars 96 fue lanzado por Rusia en 1996, pero no pudo salir de la órbita terrestre y volvió a entrar en la atmósfera unas horas más tarde. Los dos RTG a bordo llevaban un total de 200 g de plutonio y se supone que han sobrevivido a la reentrada, tal como fueron diseñados para hacerlo. Se cree que ahora se encuentran en algún lugar de un óvalo de dirección noreste-suroeste de 320 km de largo por 80 km de ancho que tiene su centro a 32 km al este de Iquique , Chile . ^[40]

Un SNAP -27 RTG desplegado por los astronautas del Apolo 14 idéntico al perdido en la reentrada del Apolo 13

Un RTG, el SNAP-19C , se perdió cerca de la cima de la montaña Nanda Devi en India en 1965 cuando se almacenó en una formación rocosa cerca de la cima de la montaña ante una tormenta de nieve antes de que pudiera instalarse para alimentar una CIA. estación remota automatizada que recopila telemetría de las instalaciones de prueba de cohetes de China. Las siete cápsulas ^[41] fueron llevadas montaña abajo hasta un glaciar por una avalancha y nunca se recuperaron. Lo más probable es que se hayan derretido a través del glaciar y hayan sido pulverizados, con lo cual las ²³⁸ partículas de suelo de aleación de plutonio y circonio oxidaron las partículas del suelo que se mueven en una pluma debajo del glaciar. ^[42]

Muchos RTG Beta-M producidos por la Unión Soviética para alimentar faros y balizas se han convertido en fuentes de radiación huérfanas . Varias de estas unidades han sido desmanteladas ilegalmente por chatarra (resultando en la exposición completa de la fuente de Sr-90 ), han caído al océano o tienen blindaje defectuoso debido a un mal diseño o daño físico. El programa cooperativo de reducción de amenazas del Departamento de Defensa de EE. UU. Ha expresado su preocupación de que los terroristas puedan utilizar material de los RTG Beta-M para construir una bomba sucia . ^[6]

Comparación con los reactores de fisión

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Los RTG y los reactores de fisión utilizan reacciones nucleares muy diferentes.

Los reactores de energía nuclear (incluidos los miniaturizados utilizados en el espacio) realizan una fisión nuclear controlada en una reacción en cadena . La velocidad de la reacción se puede controlar con barras de control de absorción de neutrones , por lo que la potencia se puede variar con la demanda o se puede apagar (casi) por completo para mantenimiento. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar un funcionamiento incontrolado a niveles de potencia peligrosamente altos, o incluso una explosión o fusión nuclear .

Las reacciones en cadena no ocurren en RTG. El calor se produce a través de la desintegración radiactiva espontánea.a una tasa no ajustable y en constante disminución que depende solo de la cantidad de isótopo de combustible y su vida media. En un RTG, la generación de calor no se puede variar con la demanda o desconectarse cuando no se necesita y no es posible ahorrar más energía para más adelante reduciendo el consumo de energía. Por lo tanto, es posible que se necesiten fuentes de alimentación auxiliares (como baterías recargables) para satisfacer la demanda máxima, y ​​se debe proporcionar una refrigeración adecuada en todo momento, incluidas las fases previas al lanzamiento y las primeras etapas de vuelo de una misión espacial. Las fallas espectaculares como una fusión o explosión nuclear son imposibles con un RTG, aún existe el riesgo de contaminación radiactiva si el cohete explota o el dispositivo vuelve a entrar en la atmósfera y se desintegra.

Multiplicador subcrítico RTG

Debido a la escasez de plutonio-238, se ha propuesto un nuevo tipo de RTG asistido por reacciones subcríticas. ^[43] En este tipo de RTG, la desintegración alfa del radioisótopo también se utiliza en reacciones de neutrones alfa con un elemento adecuado como el berilio . De esta forma se produce una fuente de neutrones de larga duración . Debido a que el sistema está trabajando con una criticidad cercana pero menor a 1, es decir, K eff <1, una multiplicación subcríticaSe logra lo que aumenta el fondo de neutrones y produce energía a partir de reacciones de fisión. Aunque el número de fisiones producidas en el RTG es muy pequeño (lo que hace que su radiación gamma sea insignificante), porque cada reacción de fisión libera más de 30 veces más energía que cada desintegración alfa (200  MeV en comparación con 6 MeV), hasta un 10% de ganancia de energía. es alcanzable, lo que se traduce en una reducción de los ²³⁸ Pu necesarios por misión. La idea fue propuesta a la NASA en 2012 para la competencia anual NSPIRE de la NASA, que se tradujo al Laboratorio Nacional de Idaho en el Centro de Investigación Nuclear Espacial (CSNR) en 2013 para estudios de viabilidad. ^{[44] [ verificación fallida ]} . Sin embargo, los elementos esenciales no se modifican.

RTG para sondas interestelares

Se han propuesto RTG para su uso en misiones precursoras interestelares realistas y sondas interestelares . ^[45] Un ejemplo de esto es la propuesta Innovative Interstellar Explorer (2003-actual) de la NASA. ^[46] Un RTG usando ²⁴¹ Am fue propuesto para este tipo de misión en 2002. ^[45] Esto podría soportar extensiones de misión hasta 1000 años en la sonda interestelar, porque la producción de energía disminuiría más lentamente a largo plazo que el plutonio. ^[45] En el estudio también se examinaron otros isótopos para RTG, observando rasgos como vatios / gramo, vida media y productos de desintegración. ^[45]Una propuesta de sonda interestelar de 1999 sugirió el uso de tres fuentes de energía de radioisótopos avanzados (ARPS). ^[47]

La electricidad RTG se puede utilizar para alimentar instrumentos científicos y comunicarse con la Tierra en las sondas. ^[45] Una misión propuso utilizar la electricidad para alimentar motores de iones , denominándose a este método propulsión eléctrica de radioisótopos (REP). ^[45]

Fuentes de calor de radioisótopos potenciadas por electrostática

Se ha propuesto una mejora de potencia para fuentes de calor de radioisótopos basada en un campo electrostático autoinducido. ^[48] Según los autores, se podrían lograr mejoras de hasta un 10% utilizando fuentes beta.

Modelos

Un RTG típico funciona con desintegración radiactiva y presenta electricidad de conversión termoeléctrica, pero por el bien del conocimiento, aquí se incluyen algunos sistemas con algunas variaciones de ese concepto.

Sistemas de energía nuclear en el espacio

Ver también: Lista de sistemas de energía nuclear en el espacio

Naves espaciales / sistemas de energía nuclear conocidos y su destino. Los sistemas enfrentan una variedad de destinos, por ejemplo, los SNAP-27 de Apolo se dejaron en la Luna. ^[49] Algunas otras naves espaciales también tienen pequeños calentadores de radioisótopos, por ejemplo, cada uno de los Mars Exploration Rovers tiene un calentador de radioisótopos de 1 vatio. Las naves espaciales utilizan diferentes cantidades de material, por ejemplo, MSL Curiosity tiene 4,8 kg de dióxido de plutonio-238 , ^[50] mientras que la nave espacial Cassini tenía 32,7 kg. ^[51]

Nombre y modelo	Usado en (# de RTG por usuario)	Máxima salida		radio- isótopos	Combustible máximo utilizado (kg)	Masa (kilogramo)	Potencia / masa (eléctrico W / kg)
		Eléctrico ( W )	Calor (W)
MMRTG	MSL / Rover Curiosity y Perseverance / Mars 2020 rover	C. 110	C. 2000	238 Pu	C. 4	<45	2.4
GPHS-RTG	Cassini (3) , Nuevos Horizontes (1) , Galileo (2) , Ulises (1)	300	4400	238 Pu	7.8	55,9–57,8 [52]	5.2–5.4
MHW-RTG	LES-8/9 , Voyager 1 (3) , Voyager 2 (3)	160 [52]	2400 [53]	238 Pu	C. 4.5	37,7 [52]	4.2
SNAP-3B	Tránsito-4A (1)	2,7 [52]	52,5	238 Pu	?	2.1 [52]	1.3
SNAP-9A	Tránsito 5BN1 / 2 (1)	25 [52]	525 [53]	238 Pu	C. 1	12,3 [52]	2.0
SNAP-19	Nimbus-3 (2), Pioneer 10 (4) , Pioneer 11 (4)	40,3 [52]	525	238 Pu	C. 1	13,6 [52]	2.9
SNAP-19 modificado	Vikingo 1 (2), Vikingo 2 (2)	42,7 [52]	525	238 Pu	C. 1	15,2 [52]	2.8
SNAP-27	Apolo 12-17 ALSEP (1)	73	1,480	238 Pu [54]	3.8	20	3,65
(reactor de fisión) Buk (BES-5) **	Nosotros-Como (1)	3000	100.000	235 U altamente enriquecido	30	1000	3,0
(reactor de fisión) SNAP-10A ***	SNAP-10A (1)	600 [55]	30.000	235 U altamente enriquecido		431	1.4
ASRG ****	diseño de prototipo (no lanzado), programa de descubrimiento	C. 140 (2x70)	C. 500	238 Pu	1	34	4.1

** no es realmente un RTG, el reactor BES-5 Buk ( БЭС-5 ) era un reactor reproductor rápido que utilizaba termopares basados ​​en semiconductores para convertir el calor directamente en electricidad ^{[56] [57]}

*** no es realmente un RTG, el SNAP-10A utilizó combustible de uranio enriquecido, hidruro de circonio como moderador, refrigerante de aleación de sodio y potasio líquido, y se activó o desactivó con reflectores de berilio ^{[55] El} calor del reactor alimentó un sistema de conversión termoeléctrica para la producción eléctrica . ^[55]

**** no es realmente un RTG, el ASRG usa un dispositivo de energía Stirling que funciona con radioisótopos (ver generador de radioisótopos Stirling )

Terrestre

Nombre y modelo	Usar	Máxima salida		Radioisótopo	Combustible máximo utilizado (kg)	Masa (kilogramo)
		Eléctrico (W)	Calor (W)
Beta-M	Faros y balizas soviéticos sin tripulación obsoletos	10	230	90 Sr	0,26	560
Efir-MA		30	720	?	?	1250
IEU-1		80	2200	90 Sr	?	2500
IEU-2		14	580	?	?	600
Gong		18	315	?	?	600
Gorn		60	1100	?	?	1050
IEU-2M		20	690	?	?	600
IEU-1M		120 (180)	2200 (3300)	90 Sr	?	2 (3) × 1050
Centinela 25 [58]	Sitios remotos de monitoreo del Ártico de EE. UU.	9-20		SrTiO 3	0,54	907–1814
Sentinel 100F [58]		53		Sr 2 TiO 4	1,77	1234
RIPPLE X [59]	Boyas, Faros	33 [60]		SrTiO 3		1500

Ver también

• Convertidor térmico de metal alcalino a eléctrico
• Batería atómica  : dispositivos que generan electricidad a partir de la desintegración de radioisótopos
• Betavoltaica
• Reactor de kilopotencia con tecnología Stirling
• Batería nuclear optoeléctrica
• Unidades calefactoras de radioisótopos
• Isótopo radiactivo
• Generador de radioisótopos Stirling
• Convertidor termoiónico  - Dispositivo de generación de energía

Referencias

1. Entrada al Salón de la Fama de los Inventores Nacionales para Ken Jordan
2. Entrada al Salón de la Fama de los Inventores Nacionales para John Birden
3. "Informe resumido del tipo de termopar de batería nuclear" (PDF) . Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (publicado el 15 de enero de 1962). 1 de octubre de 1960.
4. "Consideraciones generales de seguridad" (notas de la conferencia en pdf) . Instituto de Tecnología de Fusión, Universidad de Wisconsin – Madison . Primavera de 2000. p. 21.
5. Sudunova, Irina (5 de enero de 2021). "Los faros nucleares construidos por los soviéticos en el Ártico" . BBC Reel . BBC . Consultado el 15 de marzo de 2021 .
6. "Generadores termoeléctricos de radioisótopos" . Bellona . 2 de abril de 2005 . Consultado el 13 de junio de 2016 .
7. Fuego de Alaska amenaza armas nucleares de la fuerza aérea , WISE , 16 de octubre de 1992, consultado el 15 de marzo de 2021.
8. Marcapasos cardíacos de propulsión nuclear , LANL
9. "Marcapasos nuclear todavía energizado después de 34 años" . 19 de diciembre de 2007 . Consultado el 14 de marzo de 2019 .
10. [1]
11. NPE capítulo 3 Generación de energía de radioisótopos Archivado el 18 de diciembre de 2012 en Wayback Machine
12. Dennis Miotla, (Subsecretario adjunto para el despliegue de energía nuclear, NASA) (21 de abril de 2008). "Evaluación de las alternativas de producción de plutonio-238: reunión informativa para el Comité Asesor de Energía Nuclear" (PDF) .
13. CB Chadwell y TC Elswick (24 de septiembre de 1971). "Reducción de la tasa de emisión de neutrones en PuO ₂ por intercambio de oxígeno". Documento de laboratorio de montículo MLM-1844 . OSTI 4747800 . 
14. Vea las fuentes de calor Pu-238 fabricadas en Mound, tabla revisada: Carol Craig. "RTG: una fuente de energía; una historia de los generadores termoeléctricos radioisotópicos alimentados en montículo" (PDF) . Documento de laboratorio de montículo MLM-MU-82-72-0006 . Archivado desde el original el 16 de agosto de 2016.
15. NASA no tiene suficiente combustible nuclear para sus misiones en el espacio profundo . Ethan Siegel, Forbes . 13 de diciembre de 2018.
16. El suministro de plutonio para las misiones de la NASA enfrenta desafíos a largo plazo . Jeff Foust. Space News , 10 de octubre de 2017.
17. Rod Adams, RTG Heat Sources: Two Proven Materials Archivado el 7 de febrero de 2012 en Wayback Machine , 1 de septiembre de 1996, obtenido el 20 de enero de 2012.
18. "Polonio" (PDF) . Laboratorio Nacional Argonne. Archivado desde el original (PDF) el 10 de marzo de 2012.
19. Nell Greenfield-Boyce, Plutonium Shortage Could Stall Space Exploration , NPR , 28 de septiembre de 2009, consultado el 2 de noviembre de 2010
20. Dr Major S. Chahal, [2] , Agencia Espacial del Reino Unido , 9 de febrero de 2012, consultado el 13 de noviembre de 2014.
21. "Los científicos del Reino Unido generan electricidad a partir de elementos raros para impulsar futuras misiones espaciales" . Laboratorio Nacional Nuclear . Consultado el 6 de mayo de 2019 .
22. RM Ambrosi, et al. [3] , Nuclear and Emerging Technologies for Space (2012), consultado el 23 de noviembre de 2014.
23. "Informes de estado de operaciones de la misión Voyager" . Voyager.jpl.nasa.gov web . Consultado el 24 de julio de 2011 .
24. "La nave espacial 'Baterías nucleares' podría recibir un impulso de nuevos materiales" . Noticias JPL . Laboratorio de propulsión a chorro. 13 de octubre de 2016 . Consultado el 19 de octubre de 2016 .
25. Una descripción general y el estado de la tecnología de conversión de energía de radioisótopos de la NASA NRA Archivado el 9 de octubre de 2006 en Wayback Machine , NASA, noviembre de 2005
26. "Nuevos materiales y dispositivos termoeléctricos para generadores de energía terrestre" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 14 de mayo de 2013 . Consultado el 7 de mayo de 2013 .
27. http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/chenw1/docs/TM-2005-213981.pdf
28. http://solarsystem.nasa.gov/rps/docs/ASRGfacts2_10rev3_21.pdf
29. "Boletín del OIEA Volumen 48, No.1 - Control remoto: Desmantelamiento de RTG" (PDF) . Malgorzata K. Sneve . Consultado el 30 de marzo de 2015 .
30. "Informe del Ministro de Energía Atómica Alexander Rumyantsev en la conferencia del OIEA" Seguridad de las fuentes radiactivas ", Viena, Austria. 11 de marzo de 2003 (copia de Internet Archive)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 6 de agosto de 2003 . Consultado el 10 de octubre de 2009 .
31. Nave de la NASA de propulsión nuclear para hacer zoom por la Tierra el martes , informe de noticias de CNN, 16 de agosto de 1999
32. "Top 10 incidentes de radiación de la era espacial" . listverse.com . Consultado el 30 de enero de 2018 .
33. Declaración de impacto ambiental complementaria final de Cassini Archivada el 29 de septiembre de 2006 en Wayback Machine , Capítulo 4, NASA, Septiembre de 1997 ( Enlaces a otros capítulos y documentos asociados Archivado el 7 de septiembre de 2006 en Wayback Machine )
34. Declaración final complementaria de impacto ambiental de Cassini Archivada el 29 de septiembre de 2006 en Wayback Machine , Apéndice D, Resumen de tablas de resultados de análisis de seguridad, Tabla D-1 en la página D-4, ver columna de probabilidad condicional para GPHS-RTG
35. Propiedades físicas, nucleares y químicas del plutonio , hoja informativa de IEER
36. Coeficientes de riesgo de mortalidad y morbilidad para radionúclidos seleccionados , Laboratorio Nacional Argonne Archivado el 10 de julio de 2007 en la Wayback Machine.
37. "Tránsito" . Enciclopedia Astronautica . Consultado el 7 de mayo de 2013 .
38. Los RTG se devolvieron a Mound para su desmontaje y elcombustible de microesferas de ²³⁸ PuO _{2 se} recuperó y reutilizó.A. Angelo Jr. y D. Buden (1985). Energía nuclear espacial . Compañía Editorial Krieger. ISBN 0-89464-000-3.
39. "Recursos energéticos para misiones espaciales" . Revista de seguridad espacial . Consultado el 18 de enero de 2014 .
40. Mars 96 , NASA
41. Archivo: Hoja de datos del montículo SNAP-19C.pdf
42. MS Kohli y Kenneth Conboy. Espías en el Himalaya . Univ. Prensa de Kansas: Lawrence, Kansas, EE. UU.
43. Arias, FJ (2011). "Generador termoeléctrico de radioisótopos de asistencia subcrítica avanzada: una solución imperativa para el futuro de la exploración de la NASA" . Revista de la Sociedad Interplanetaria Británica . 64 : 314–318. Código bibliográfico : 2011JBIS ... 64..314A .
44. Diseño de una fuente de energía de alta potencia (1 kWe), subcrítica, "Copia archivada" . Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014 . Consultado el 5 de octubre de 2014 .
45. Ralph L. McNutt, et all - Explorador interestelar (2002) - Universidad Johns Hopkins (.pdf)
46. "Sonda interestelar innovadora" . JHU / APL . Consultado el 22 de octubre de 2010 .
47. "Sonda interestelar" . NASA / JPL. 5 de febrero de 2002 . Consultado el 22 de octubre de 2010 .
48. Arias, Francisco J .; Parks, Geoffrey T. (noviembre de 2015). "Fuentes de calor de radioisótopos potenciadas por electrostática autoinducida" . Avances en energía nuclear . Elsevier . 85 : 291-296. doi : 10.1016 / j.pnucene.2015.06.016 . ISSN 0149-1970 . 
49. David M. Harland (2011). Apolo 12 - En el océano de las tormentas . Springer Science & Business Media. pag. 269. ISBN 978-1-4419-7607-9.
50. "Seguridad nuclear del lanzamiento del laboratorio científico de Marte" (PDF) . NASA / JPL / DoE. 2 de marzo de 2011 . Consultado el 28 de noviembre de 2011 .
51. Ruslan Krivobok: Rusia desarrollará naves espaciales de propulsión nuclear para la misión a Marte . Ria Novosti, 11 de noviembre de 2009, consultado el 2 de enero de 2011
52. "Energía nuclear espacial" GLBennett 2006
53. "Copia archivada" . Archivado desde el original el 19 de junio de 2008 . Consultado el 19 de octubre de 2012 .
54. "SNAP-27" . Museo Nacional del Aire y del Espacio del Smithsonian . Archivado desde el original el 24 de enero de 2012 . Consultado el 13 de septiembre de 2011 .
55. "Descripción general de SNAP" . USDOE ETEC. Archivado desde el original el 4 de mayo de 2010 . Consultado el 4 de abril de 2010 .
56. Chitaykin, VI; Meleta, Ye.A .; Yarygin, VI; Mikheyev, AS; Tulin, SM "Uso de tecnología espacial nuclear de conversión de energía directa para aplicación terrestre" . Organismo Internacional de Energía Atómica, Viena (Austria). págs. 178-185 . Consultado el 14 de septiembre de 2011 .
57. "Reactores nucleares para el espacio" . Consultado el 14 de septiembre de 2011 .
58. "Fuentes de energía para aplicaciones árticas remotas" (PDF) . Washington, DC: Congreso de los Estados Unidos, Oficina de Evaluación de Tecnología. Junio ​​de 1994. OTA-BP-ETI-129.
59. RIPPLE I - X y fuente grande
60. Luces irlandesas- Rathlin O'Birne

Notas

• Discusión de seguridad de los RTG utilizados en la misión Cassini-Huygens .
• Energía nuclear en el espacio (PDF)
• Informe detallado sobre Cassini RTG (PDF)
• Conferencia detallada sobre combustibles RTG (PDF)
• Cuadro detallado de todos los radioisótopos
• Generador termoeléctrico Stirling
• Perfil de toxicidad del plutonio , Agencia de Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades, Servicio de Salud Pública de EE. UU., Diciembre de 1990
• Impacto ambiental de la misión Cassini-Huygens .
• Expandiendo fronteras con sistemas de energía de radioisótopos (PDF)
• [4]

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con generadores termoeléctricos de radioisótopos .

• Sitio web de NASA Radioisotope Power Systems - página RTG
• Reunión informativa del JPL de la NASA, Expansión de fronteras con sistemas de energía de radioisótopos : brinda información sobre RTG y un enlace a una presentación más larga
• SpaceViews: el debate sobre la Cassini RTG
• Generador de radioisótopos Stirling
• Contribuciones del DOE: buenos enlaces
• Laboratorio Nacional de Idaho - Productor de RTG
• Página MMRTG del Laboratorio Nacional de Idaho con un "recorrido virtual" basado en fotografías