ИЗОТО́ПНЫЙ ГЕНЕРА́ТОР

ИЗОТО́ПНЫЙ ГЕНЕРА́ТОР, ав­то­ном­ный ис­точ­ник элек­трич. энер­гии; со­сто­ит из то­п­лив­но­го бло­ка с ра­дио­нук­ли­дом, вы­де­ляю­щим те­п­ло­ту при ра­дио­ак­тив­ном рас­па­де, и тер­мо­элек­трич. ге­не­ра­то­ра. Ис­поль­зу­ют­ся гл. обр. в сис­те­мах элек­тро­пи­та­ния кос­мич. ап­па­ра­тов (КА). То­п­лив­ный блок пред­став­ля­ет со­бой гер­ме­тич­ную ам­пу­лу из ту­го­плав­ко­го ме­тал­ла, в ко­то­рую за­клю­чён ра­дио­нук­лид. Те­п­ло­та от то­п­лив­но­го бло­ка пе­ре­да­ёт­ся из­лу­че­ни­ем или за счёт те­п­ло­про­вод­но­сти. Темп-ра по­верх­но­сти то­п­лив­но­го бло­ка мо­жет дос­ти­гать 1100–1200 °С, по­верх­но­сти ам­пул – 1400 °С. При­ме­не­ние И. г. наи­бо­лее ра­цио­наль­но при элек­трич. мощ­но­стях до 1 кВт.

В И. г. КА в ка­че­ст­ве ра­дио­нук­ли­да, как пра­ви­ло, ис­поль­зу­ет­ся $\ce{^{238}Pu}$, имею­щий вы­со­кое энер­го­вы­де­ле­ние (0,57 Вт/г), боль­шой пе­ри­од по­лу­рас­па­да (87,7 го­да), низ­кий ра­диа­ци­он­ный вы­ход, что по­зво­ли­ло от­ка­зать­ся от до­пол­нит. ра­диа­ци­он­ной за­щи­ты и соз­дать ком­пакт­ный И. г. не­боль­шой мас­сы. Воз­мож­но ис­поль­зо­ва­ние и др. ра­дио­нук­ли­дов как ко­рот­ко­жи­ву­щих $\ce{(^{210}Po,\, ^{144}Ce,\, ^{242}Cm)}$, так и дол­го­жи­ву­щих $\ce{(^{147}Pm,\, ^{60}Co,\, ^{90}Sr)}$.

Ра­бо­ты по соз­да­нию И. г. на­ча­ли про­во­дить­ся в кон. 1950-х гг. в США (про­грам­ма SNAP, т. е. Systems for Nuclear Auxiliary Power – вспо­мо­гат. ядер­ные энер­ге­тич. ус­та­нов­ки) и СССР (про­грам­ма «Ори­он»). Пер­вый И. г. SNAP-3В ($\ce{^{238}Pu}$, элек­трич. мощ­ность 2,7 Вт, мас­са 5,2 кг) был вы­ве­ден на око­ло­зем­ную ор­би­ту 29.6.1961 в со­ста­ве во­ен. на­ви­гац. спут­ни­ка «Тран­зит-4А». И. г. се­рии SNAP (элек­трич. мощ­ность до 40 Вт) ис­поль­зо­ва­лись в про­грам­ме «Апол­лон» (1969–72); ок. 30 лет обес­пе­чи­ва­ли элек­трич. энер­ги­ей (для свя­зи с Зем­лёй) КА «Пио­нер-10» и «Пио­нер-11», осу­ще­ст­в­ляв­шие ис­сле­до­ва­ния Сол­неч­ной сис­те­мы. И. г. се­рии MNW (мощ­ность 170 Вт) про­ра­бо­та­ли 20 лет на КА «Во­яд­жер-1», «Во­яд­жер-2», про­во­див­ших ис­сле­до­ва­ния внеш­них об­лас­тей Сол­неч­ной сис­те­мы, вклю­чая пла­не­ты Неп­тун, Юпи­тер и Са­турн. Се­рия ге­не­ра­то­ров GPHS-RTG (элек­трич. мощ­ность 300 Вт) ис­поль­зо­ва­лась в КА, осу­ще­ст­в­ляв­ших ис­сле­до­ва­ния Юпи­те­ра и его спут­ни­ков («Га­ли­лей»), по­ляр­ных об­лас­тей Солн­ца («Улисс»), Са­тур­на и его спут­ни­ков («Кас­си­ни»).

В СССР пер­вые за­пус­ки кос­мич. ап­па­ра­тов с И. г. «Ори­он-1» (²¹⁰Po, элек­трич. мощ­ность ок. 20 Вт) осу­ще­ст­в­ле­ны в сент. 1965 («Кос­мос-84», «Кос­мос-90»). В кон. 1990-х гг. для ма­лых ав­то­ном­ных стан­ций, пред­на­зна­чен­ных для ра­бо­ты на по­верх­но­сти Мар­са, был скон­ст­руи­ро­ван И. г. «Ан­гел» (²³⁸Pu, элек­трич. мощ­ность 200 мВт, срок служ­бы 10 лет).