Generador termoeléctrico de radioisótopos

radioisotopoLa sonda espacial New Horizons utiliza un generador termoeléctrico de radioisótopos.©Nasa.gov

Generador termoeléctrico de radioisótopos

Un generador termoeléctrico de radioisótopos o RTG (siglas de su denominación en inglés Radioisotope Thermoelectric Generator) es un generador eléctrico simple que obtiene su energía de la liberada por la desintegración de determinados elementos radiactivos. En este dispositivo, el calor liberado por la desintegración del material radiactivo se convierte en energía eléctrica directamente gracias al uso de una serie de termopares, que convierten el calor en electricidad debido al efecto termoeléctrico en la llamada unidad de calor de radioisótopos (o RHU en inglés). Los RTG se pueden considerar un tipo de batería y se han usado en satélites, sondas espaciales no tripuladas e instalaciones remotas que no disponen de otro tipo de fuente eléctrica o de calor. Los RTG son los dispositivos más adecuados en situaciones donde no hay presencia humana y se necesitan potencias de varios centenares de vatios durante largos periodos de tiempo, situaciones en las que los generadores convencionales como las pilas de combustible o las baterías no son viables económicamente y donde no pueden usarse células fotovoltaicas.

Historia

En la misma carta breve en la que introdujo el satélite de comunicaciones, Arthur C. Clarke sugirió que, con respecto a la nave «el período de operación podría prolongarse indefinidamente mediante el uso de termopares».
Un RTG fue desarrollado en EE.UU. a finales de la década 1950 por el Mound Laboratories en Miamisburg, Ohio, bajo contrato con la United States Atomic Energy Commission. El proyecto fue dirigido por Bertram C. Blanke.
El primer RTG lanzado al espacio por los Estados Unidos fue el Sistema nuclear de potencia auxiliar SNAP 3 a bordo del satélite de la Marina Transit 4A en 1961. Uno de los primeros usos terrestres de los RTG fue en 1966 por la US Navy en la isla deshabitada roca Fairway, en Alaska para generar la energía de un sistema de vigilancia medioambiental. Los RTG se utilizaron en ese lugar hasta 1995.

Diseño

El diseño de un RTG es simple desde el punto de vista de la ingeniería nuclear: el componente principal es un robusto contenedor de combustible nuclear. Los termopares se colocan en la parte exterior del contenedor, con el contacto externo del mismo situado junto a un disipador. La desintegración del combustible nuclear genera calor que se desplaza hacia el exterior del contenedor, pasa junto a los termopares y se disipa en los disipadores. Un termopar es un dispositivo termoeléctrico que convierte calor en electricidad de forma directa, usando el efecto Seebeck. Está construido con dos metales (o semiconductores) diferentes unidos entre sí, y que son conductores eléctricos. Ambos metales están conectados en un bucle cerrado mediante dos uniones, si ambas uniones se encuentran a temperaturas diferentes, se produce una diferencia de potencial entre ambas que genera una corriente eléctrica.

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