Paliwo kosmiczne

korepetycje

Paliwo kosmiczne

 

Elemencik
Cotygodniowa porcja wiedzy

Sonda Voyager 1 wystrzelona 5 września 1977 znajdująca się od ziemi w odległości bliskiej 22 miliardów kilometrów ciągle działa i przesyła informacje z instrumentów naukowych. Jak to możliwe? Która bateria jest na tyle niezawodna, że dostarcza energie przez 43 lata? Gwarancją jest jedynie energia pozyskana w procesie rozpadu promieniotwórczego.

 

RTG

 

Radioizotopowy generator termoelektryczny w skrócie RTG to urządzenie zmieniające energię termiczną wytworzoną w wyniku rozpadu izotopu promieniotwórczego w energię elektryczną. Znajduje zastosowanie w satelitach, łazikach, latarniach morskich, stacjach radiowych. Działanie generatora opiera się na zjawisku Seebecka. Zjawisko polega na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie, w którym dwie elektrody są umieszczone w dwóch różnych ośrodkach o różnych temperaturach.

 

Jak wygenerować tak wysoką temperaturę w odległej od słońca przestrzeni?

 

Paliwo możliwe do zastosowania ogranicza się do 30 izotopów. Przykładami mogą być następujące izotopy z czasem połowiczego rozpadu podanym w nawiasie.

238-Pu(87,7 lat), 90-Sr(29lat), 210-Po(139 dni), 241-Am(432lata). Jednak warunkiem użycia paliwa są następujące kryteria:

 

-wysoka gęstość, która pozwali zaoszczędzić miejsce możliwe do wykorzystania przez dodatkową aparaturę badawczą
-podczas rozpadu radioizotopu powinny być głównie emitowane cząstki alfa, które mają najmniejszą przenikliwość i nie wymagają dodatkowych osłon
-okres połowicznego rozpadu nie może być za krótki, aby paliwo zbyt szybko się nie wypaliło

 

Najlepszym materiałem spełniającym te kryteria jest 238-Pu. Jednak ESA czyli Europejska Agencja Kosmiczna stwierdza, że 241-Am jest o wiele bardzie atrakcyjnym paliwem niż 238-Pu. Głównym powodem jest cena. Do 1998 roku, 238-Pu były wytwarzane przez potęgi militarne do celów zbrojeniowych. Cena za uncję(około 28 gram) to 45 000 $. Znaczące obniżenie kosztów paliwa może zachęcić inne kraje do wzięcia udziału w badaniach kosmicznych.

 

Inne zastosowania generatorów RTG

 

W rejonie Arktyki, ZSRR umieścił około tysiąca generatorów RTG w latarniach morskich. Paliwem był 90-Sr ze względu na niski koszt produkcji. Wiele z latarni zostało rozkradzionych, a materiał mógłby zostać potencjalnie wykorzystany przez terrorystów. Podobne paliwo stosuje USA w rejonach alaski do zasilania baz obserwacyjnych.

 

Paliwo kosmiczne w postaci promieniotwórczych izotopów to materiał pozwalający nam na eksploatacje kosmosu. Dzięki niespełna 13 kg izotopu 238-Pu sonda Voyager 1 może dostarczać nam dane z kosmosu od ponad 43 lat. Jego praktyczne zastosowanie pozwoli ludzkości przekroczyć własne granice i odkrywać nieznany wszechświat.

Aby być na bieżąco z naukową wiedzą śledź nasz fanpag FB.

A jeśli zainteresował Cię temat i chciałbyś dowiedzieć się więcej to zapraszamy do umówienia się na lekcję z chemii(korepetycje chemia) do naszego eksperta!

Autor: Maciej Młodziejewski, ELEMENTUM

Maciej Młodziejewski jest przedsiębiorcą a także nauczycielem i trenerem. Ukończył studia magisterskie z chemii. Od kilku lat współpracuje z uczniami, którzy chcą lepiej zrozumieć fascynującą naturę chemii i realizować swoje marzenia dostając się na wybrane kierunki. Autor licznych artykułów o tematyce popularno-naukowej z chemii oraz zadań chemicznych. Przygotowuje uczniów do egzaminu maturalnego oraz egzaminów z chemii na uniwersytetach medycznych, przyrodniczych itd. Posiada doświadczenie wieloletniej pracy z uczniami na każdym poziomie niezależnie od wieku, a także 5-letni staż pracy w laboratorium zakładu chemii bionieorganicznej oraz laboratorium przemysłu paliw lotniczych. Jego pasją są sztuki walki. Uwielbia pomagać ludziom, motywować ich do działania i samorealizacji. Nie boi się wyzwań i uważa, że najlepszym przewidywaniem przyszłości jest tworzenie jej.

Napisz komentarz

Subskrypcja

Dołącz do naszej listy mailingowej, aby otrzymywać najnowsze wiadomości i aktualizacje od naszego zespołu i odbierz prezent.

Dziękujemy za zapisanie się na naszą subskrypcję!