Не РИТЭГ         В современной технике всё более насущной становится насущной потребность в очень долгоживущих источниках тока. Прежде всего это космические зонды, время жизни которых зависит от длительности работы источника энергии, прежде всего, электрической. В этой роли выступают обычно РИТЭГи (радиоизотопные термоэлектрические генераторы, работающие либо на содержащихся в земной коре естественных радиоактивных элементах – уране-238 (0,00025%), тории (0,0013 %) и калие-40 (2,5%), либо на продуктах реакции деления, прежде всего, стронции-90. 90Sr имеет период полураспада 28,9 года, претерпевает бета-распад, переходя в радиоактивный иттрий-90 (период полураспада 64 часа), который, в свою очередь, распадается в стабильный цирконий-90.
        Обычно стронций-90 применяется в производстве радиоизотопных источников энергии в виде титаната стронция (плотность 4,8 г/см³, а энерговыделение – около 0,54 Вт/см³) в качестве источника тепловой энергии в блоках питания РИТЭГ. Тепло, образующееся при радиоактивном распаде 90Sr, преобразовывают в них в электричество с помощью термопары. По сравнению с ядерными реакторами, использующими цепную реакцию, РИТЭГ значительно меньше и проще конструктивно. Выходная мощность РИТЭГа весьма невелика при небольшом КПД. Зато в таком генераторе нет движущихся частей. Он не требует обслуживания на протяжении всего срока службы, который может исчисляться десятилетиями. В СССР было изготовлено 1007 РИТЭГов для наземной эксплуатации. Почти все они делались на базе РИТЭГа с изотопом стронций-90. Их ТТД:

Тип	Активность, кКи	Тепловая мощность, Вт	Электро- мощность, Вт	КПД, %
Эфир-МА	104	720	30	4,167
ИЭУ-1	465	2200	80	3,64
ИЭМ-1М	340	340	120	5,455
ИЭУ-2	100	580	14	2,41
ИЭМ-2М	116	116	20	2,899
Гонг	47	18	18	5,714
Горн	185	1100	60	5,455

        Заглянув в историю техники, увидим, что кпд первых паровозов был в разы больше. Причина в том, что мы используем энергию, сперва преобразовав её в теплоту, а затем теплоту в нужную нам форму. Ясно, что чем больше таких преобразований, тем меньше кпд! Так, топливные элементы, преобразующие энергию химических связей непосредственно в электричество, оказываются в разы экономичнее самых совершенных тепловых двигателей. Между тем, устройство, способное утилизировать механическую энергию электрона, давно и хорошо известно радистам: это лампы бегущей волны, в которых электрон отдаёт свою энергию СВЧ-волнам!         Основной принцип работы лампы бегущей волны заключается в том, что электронный поток, движущийся вдоль замедляющей системы, взаимодействует с электромагнитным полем, находящимся в этой системе. В результате этого взаимодействия энергия электронов передаётся электромагнитному полю, что приводит к усилению волны. Этим приборам несколько десятков лет, их теория и методики расчёта давно разработаны, а то, что ЛБВ обычно работают с килоэлектронвольтами, несущественно, так как электроны с такой энергией уже летят с субсветовыми скоростями, поэтому повышение энергии электронов уже мало скажется на конструкции ЛБВ. Конечно, применительно к нашей задаче ЛБВ нужно слегка изменить, например, так, как показано ниже. Такой источник выдаёт СВЧ для связи с Землёй, постоянный ток для питания приборов и обогревает аппаратуру.         Следует отметить, что все три формы энергии получены за счёт непосредственного преобразования энергии распада в нужную форму. Активный изотоп в виде пластины излучает электроны в обе стороны. Летящие вправо большую часть своей энергии отдают СВЧ-излучению, малоэнергичный остаток попадает на коллектор и создаёт постоянную эдс. Летящие влево отдают свою энергию радиатору и обеспечивают обогрев.

---

В оглавление