1 Като се има предвид пълното разпадане на веригата използва краткотрайно дъщеря изотоп
Трябва да се отбележи факта, че изборът на изотоп топлинен източник определя основно от обхвата на задачите, изпълнявани от източник на енергия и време на изпълнение на тези задачи. Радиоизотопи голям недостатък е фактът, че тяхното освобождаване на енергия не може да се контролира (да спре или да ускори), може просто да прекъсват притока на топлина от конвертора.
В допълнение към уран-232 с голям интерес привлече тежки изотопи на трансуранови елементи. предимно плутоний-238. Curium-242, Curium-244, Curium-245 или други изотопи на трансуранови елементи като CALIFORNIUM-248, CALIFORNIUM-249, CALIFORNIUM-250, айнщайний-254, фермий-257, и множество леки изотопи като полоний-208, полоний-209, актиния-227.
Също така от интерес са различни ядрени изомери и очакваните нови свръхтежки елементи.
Икономически характеристики на най-важният генератор на изотопи
Данните за разходите за производство и най-важните радиоизотопи
Производството през 1968 кВтч (тонове) / година
Производството през 1980 кВтч (тонове) / година
Разходите през 1959 г. долара. / W
С развитието и растежа на ядрената енергия за най-важната генератора изотопи цените падат бързо и увеличава производството на изотопи бързо, което предопределя разширяване на радиоизотопни власт. В същото време, разходите за изотопи, произведени от облъчване (U-232, Pu-238, Po-210, CM-242 и др.) Намалява леко, и по тази причина много страни са разработили радиоизотопни индустрия търси начини за по-рационално схеми облъчване е насочена към по-задълбочено преработка на отработено гориво. До голяма степен надеждите за разширяване производство на синтетични изотопи са свързани с растежа на реактори за сектор бързи неутрони и възможната поява на реактори слети. По-специално, то е бързо реактори, използващи значителни количества торий даде надежда за получаване на големи търговски количества уран-232. Увеличаването на обема на производство на изотопи експерти свързват предимно с увеличаването на специфичните реактора мощност, да се намали изтичане на неутроните, неутронни Fluence увеличава, намаляване на времето на облъчване цели, развитието на непрекъснати цикли на разделяне на изотопи [3].
При използване на изотопи до голяма степен решава проблемите на погребване на отработено ядрено гориво и радиоактивни отпадъци от опасни отпадъци се превръщат не само един допълнителен източник на енергия, но също така е източник на значителна доход. Почти пълна преработка на отработено гориво е в състояние да генерира средства, които са сравними с разходите за енергия, произведена по време на деленето на урана, плутоний и други елементи.
Общият капацитет на продуктите на делене, произведена от ядрени централи
Инсталирана електрическа енергия за една година, MW
Общ капацитет, MW
общия капацитет на реактора, MW
Общият капацитет на β и γ радиация изотопи кВт
Структурните и помощни материали за ЕЕ
При производството на радиоизотопни източници на енергия са различни структурни и спомагателни материали със специфични физико-химични, механични и физични свойства, които позволяват ядрени устройства за повишаване на ефективността и да се осигури високо ниво на сигурност, както при нормална работа и при аварийни условия.
Структурни материали и помощни материали:
- Стомана с висока якост: в зависимост от дестинацията.
- Мед. топлообменници.
- Лек: титан. алуминий. магнезий. Итрий. Берилий и сплави.
- Радиационна защита: олово. обеднен уран [4]. бориди, кадмий. Европа. гадолиний. самарий и техните сплави.
- Хладоагенти. бисмутни сплави. живак. цезий сплави. натрий, калий, литий, галий и др. Вода и други.
- Термоелектрически материали. В зависимост от температурата на работа.
- Разредителите работни изотоп мед. води. злато. Итрий. Никел (Curium изотоп разреждане (до 30% никел)) в сплав с изотоп за стабилизиране свойства, преработваемост и т.н. и намаляване на радиация.
- Спояване: запечатване, електрическо превключване, топлообмен събрание и арматура др.
При създаването на енергия радиоизотопни ръководят инженери максималните възможни характеристики на материалите и следователно най-добрия краен резултат. В същото време, когато създавате дизайн също трябва да се вземат под внимание икономическите фактори и вторична опасност. Например, когато се използва алфа-излъчващи изотопи на работа с голяма специфична енергия често е необходимо да се разреди работни изотоп за намаляване на разсейване на топлината. Подходящи разредители, използвани различни метали, в случая на изотопно под формата на оксид или друго съединение - направи подходящ инертен разреждане оксид и т.н. следва да се счита вторични реакции частици, изпускани от работата на радиоизотоп със снимки разредител ;. така, въпреки че берилий или огнеупорен съединение (оксид, карбид, борид) са удобни като разредител бета активни изотопи (поради висока топлопроводимост, ниска плътност, висока специфична топлина), но в контакт с източника на алфа-активен изотоп топлина става много опасно и изключително мощен източник на неутрони - че от съображения за сигурност, е напълно неприемливо.
Чрез проектиране на защитните обвивки на гама-лъчение е най-предпочитаните материали главно олово (с оглед на неговата ниска цена) и обеднен уран (поради много по-добра способност за абсорбиране на гама-лъчение).
При създаването на полоний радиационни елементи способстват за разреждане, изпълнявана от факта, че полоний. Подобно на телур. силно летливи, и изисква създаването на траен химическо съединение с всеки елемент. Тъй като тези елементи водят и итрий са предпочитани, тъй като те образуват огнеупорни и траен polonidy. Златото също образува силно manufacturable polonid. Цена-ефективно използване на обеднен уран за защита от гама-лъчение (ефективност усвояване на гама-лъчите на уран е 1,9 пъти повече от олово), с оглед на необходимостта да се усвоят големи натрупаните запаси от обеднен уран в областта.
Регламент за видове източници на радиоактивни изотопи на мощност
Регламент на енергия радиоизотопни представлява някои трудности, се дължи на факта, че самата (радиоизотоп) източник е определил параметрите на топлина, които засягат (за да се ускори или забави) в съвременната технология в момента не е в състояние да. В същото време е възможно да се регулира параметрите на генерирана мощност (както и налягането на работните газове или течности). За момента, всички методи за регулиране на източници на радиоактивни изотопи електроцентрали са както следва:
- Регламент на притока на топлина от изотопа на предавателя.
- Регулиране на параметрите на произведената електроенергия.
- Регламент на работни течности под налягане.
Начини за развитие и ефективност на подобрение
Радиоизотопите получени от търговската мрежа, са скъпи; В допълнение, някои от тях са направени още в много малки количества, поради трудността на получаване, разделяне, съхранение. Това най-вече се отнася за най-важните изотопи на плутоний-238, kyuriyu-242 и уран-232, като най-обещаващ технологично и отговорно основния набор от задачи, възложени на източниците на радиоизотопни електроцентрали. В тази връзка, в големи страни с развита ядрена енергия и инсталации за преработка на облъчено гориво има програми за натрупване и плутоний раздяла [5], и Калифорния, както и сила и група от професионалисти, които работят в тези програми [6].
Подобряване на ефективността на радиоизотопния генератор отива в три направления:
- Подобряване на полупроводникови материали, конвертори на емисиите.
- Използването на нови материали за изграждане на топлообменници и други възли (намаляване на топлинните загуби).
- Намаляване на разходите за гориво (в това отношение са леко намалява изискванията за ефективност, тъй като материалите са по-евтини и могат да бъдат използвани в големи количества).
Безопасност, здраве и екологични характеристики. генератори за изхвърляне
Съветски унищожени радиоизотопен генератор BETA M използва за автоматични фарове
Радиоактивните материали, използвани в радиоизотопни източници на енергия, са много опасни вещества, когато са освободени в околната среда на човека. Те имат две увреждащи фактори: топлина, които могат да причинят изгаряния и радиоактивни лъчения. По-долу са някои практически се използва, както и обещаващи изотопи с период на полуразпад, заедно с техните класове са радиация енергия и енергийна плътност.
излъчване на енергия и време на полуживот от използван радиоизотоп и бъдещи източници на топлина:
Т полуживот на 1/2
Интегрираната изотоп гниене енергия, кВтч / г
Проверка на радиоактивност на радиоизотопен генератор термоелектрически
Основните опасностите, които придружават използването на радиоизотопни източници на енергия са [7]:
- Проникване гама лъчи, неутрони.
- Образуването на радиоактивни аерозоли (разделяне на изотопи на радон и пари) за стягане капсули изотопи.
- Увеличаването капсули хелий под налягане с алфа-активни изотопи (
Мерки за противодействие на настъпването на опасности и аварии:
- Използването на висококачествени и дълготрайни строителни материали.
- Радиационна защита.
- Използването на чисти изотопи (с изключение на примесите светлина елементи в контакт с изотопи алфа излъчване за предотвратяване добив неутрони).
- Използване на най-малко агресивни и активни охладители, повишена структурна здравина.
Производители и доставчици
Приложения на радиоизотопни източници на енергия
"Voyager" сонда радиоизотопен генератор
се използват, когато е необходимо източници на радиоактивни изотопи на мощност, за да се гарантира независимостта на оборудването, значителна надеждност, ниско тегло и размери. В момента основната област на приложение - пространство (сателити, междупланетни сонди, и т.н.), подводници, отдалечени райони (крайно север, в открито море, Антарктика). Всъщност, съвсем просто, изучаването на "дълбокия космос", без да радиоизотопни генератори не е възможно, защото на значително разстояние от Слънцето, нивото на слънчевата енергия, която може да се използва с помощта на слънчеви клетки, е пренебрежимо малък. Например, в орбита Saturn слънчев през земята в зенита съответства залез. В допълнение, на значително разстояние от Земята за предаване на радио сигнали от космически сонди, много голям капацитет. Така, единственият възможен източник на енергия за кораба в такива условия, в допълнение към ядрения реактор, тя изпълнява радиоизотопен генератор.
Съществуващите приложения:
- Междупланетни сонди. Elektroteplopitanie космически кораб.
- Медицина: мощност пейсмейкъри и сътр.
- Енергийните фарове и шамандури.
Перспективни области на приложение:
- Роботизирани андроиди. Elektroteplopitanie. Като основен източник на енергия.
- Бойни космически лазери: лазерен помпа и elektroteplopitanie.
- Бойни превозни средства: Мощните двигатели с дълъг експлоатационен живот (безпилотни разузнавателни средства - самолети и мини-лодки Захранване бойни хеликоптери и самолети, както и танкове и ракети автономни).
- Deep вода сонар станция. Захранване дълги необслужваните устройства.
литература
бележки
Вижте какво "радиоизотопни източници на енергия" в други речници:
Радиоизотоп енергийни източници - енергийна преобразуваща изпускани по време на радиоактивен разпад енергийни радионуклиди в други видове енергия (например термични, електрически) ... Р. мощност и. д. обикновено не повече от няколко. кВт. Използва се в отдалечени окръжните опита на света и ... ... Голям тълковен речник Политехническия
Радиоизотопни източници на енергия - един от радиоизотопен генератор сонда Касини радиоизотопен генератор космически кораби New Horizons радиоизотопни източници на различни дизайн енергийни устройства, които използват енергия, отделяща се при радиоактивно ... ... Wikipedia
Термогенератор - RTG (Термогенератор) източник на енергия се използва топлинната енергия на радиоактивно разпадане. Като гориво за СБСРВ използвани стронций 90 и плутоний за vysokoenergoomkih генератори 238. ... ... Wikipedia
Неутронна източници - за действие на всички видове и НС. Тя се основава на използването на ядрени реакции, придружени от емисиите на неутрони. Най-простият и N .. (Ампула) съдържат или спонтанно делящи ядро (напр. 252Cf), или хомогенна смес от прахове и Be активен нуклид ... ... Физическа Енциклопедия
RB 054-09: Наредба за състава и съдържанието на доклада за безопасност на радиация в организации, които използват радиоактивни източници - RB Терминология 054 09: Разпоредби относно състава и съдържанието на доклада за безопасност на радиация в организации, които използват радиоактивни източници: 1. свързано оборудване (АССО ) системи, оборудване, уреди, оборудване, ... ... речник на термините на нормативната и техническа документация
Изотопно батерия - Един от радиоизотопни сонда Касини радиоизотопен генератор генератори New Horizons радиоизотопни захранващи устройства на различни ресурси за дизайн на космическия кораб, с помощта на енергията, освободена по време на радиоактивни ... ... Wikipedia
Ядрена батерия - Един от радиоизотопни сонда Касини радиоизотопен генератор генератори на космическия кораб New Horizons радиоизотопни захранващи устройства на различни ресурси за дизайн, като се използва енергията, освободена по време на радиоактивни ... ... Wikipedia
система космически кораб мощност - Сателитни комуникации Светкавица 1. Ясно видими 6 слънчеви панели, закрепени стабилно към корпуса. За да увеличите силата на такова съоръжение е необходимо да се запази ориентацията на кабинета на Слънцето, което е необходимо за развитието на оригиналния ... ... Уикипедия
Радиоактивни отпадъци - В този мандат, има и други приложения, вижте RW .. Тази статия или раздел е даден списък на източници или външна ... Wikipedia
LRW - (RW) отпадъци, съдържащи радиоактивни химични елементи и без да има практическа стойност. Често това са продукти на ядрените процеси като ядреното делене. Повечето от радиоактивните отпадъци са така наречените "ниска активност ... ... Wikipedia
Свързани статии