原子力電池(RTG)とは？
げんしりょくでんちあーるてぃーじー
原子力電池（RTG）とは、放射性同位体の崩壊熱を電気に変換する電源装置で、太陽光が届かない深宇宙探査機の長期電力供給に用いられます。
原子力電池（RTG：Radioisotope Thermoelectric Generator、放射性同位体熱電気転換装置）とは、放射性同位体が崩壊する際に放出される熱を、熱電素子（ゼーベック効果を利用したサーモカップル）によって電気に変換する装置です。太陽電池とは異なり、太陽から遠く離れた環境や、長期間にわたって安定した電力が必要な宇宙ミッションで活用されます。
最も広く使われる燃料はプルトニウム238（²³⁸Pu）です。半減期が約87.7年と比較的長く、主としてアルファ崩壊による熱を安定して発生させます。また、アルファ線は紙一枚で遮蔽できるため、薄い容器で放射線管理が可能という利点もあります。
RTGの主な特徴を挙げると以下のとおりです。
- 可動部品がなく、構造がシンプルで故障リスクが低い
- 数十年単位で安定した電力供給が可能
- 温度差が縮まるにつれて発電効率は徐々に低下するが、長寿命ミッションでも機能し続ける
- 変換効率は一般に数パーセント程度と低いが、宇宙では代替電源が限られるため十分実用的
RTGを搭載した代表的な探査機には、現在も太陽系外縁を飛行し続けているボイジャー1号・2号、冥王星を探査したニューホライズンズ、火星を探査したキュリオシティ・パーサヴィアランスなどがあります。太陽光が著しく弱い環境で数十年間のミッションを支える、宇宙開発において不可欠な技術です。
使い方・例文
木星や土星よりも遠い宇宙を探査するボイジャー探査機は、打ち上げから数十年経った現在もRTGが発電し続け、地球との通信を維持しています。
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