6.Регулирование режимов работы радиоизотопных источников энергии

Регулирование работы радиоизотопных источников энергии представляет известные трудности, ввиду того что сам источник (радиоизотоп) обладает фиксированными параметрами тепловыделения, повлиять на которые (ускорить или замедлить) современная технология в настоящее время не в состоянии. В то же время можно регулировать параметры вырабатываемой электроэнергии (а также давление рабочих газов или жидкостей). В настоящее время все методы регулирования радиоизотопных источников энергии сводятся к следующему:

Регулирование потока тепла от радиоизотопа к преобразователю.

Регулирование параметров вырабатываемой электроэнергии.

Регулирование давлений рабочих тел.

7.Пути развития и повышения кпд

Радиоизотопы, получаемые промышленностью, достаточно дороги; кроме того, некоторые из них производятся пока ещё в очень малых количествах ввиду трудностей получения, отделения, накопления. В первую очередь это относится к наиболее важным изотопам: плутонию-238, кюрию-242 и урану-232, как наиболее перспективным, технологичным и отвечающим основному комплексу задач, возлагаемых на радиоизотопные источники энергии. В этой связи в крупных странах с развитой атомной энергетикой и комплексами по переработке облученного топлива существуют программы накопления и выделения плутония и калифорния, а также мощности и группы специалистов, работающие в этих программах Улучшение КПД радиоизотопных генераторов идёт по трем направлениям:

Улучшение полупроводниковых материалов, эмиссионных преобразователей.

Применение новых материалов для конструкции теплообменников и других узлов (уменьшение тепловых потерь).

Снижение стоимости топлива (в этой связи несколько снижаются требования к КПД, так как материалы дешевле и их можно использовать в бо́льших количествах).

8.Охрана труда, здоровья и экологические особенности. Утилизация генераторов

Радиоактивные материалы, используемые в радиоизотопных источниках энергии, представляют собой весьма опасные вещества при попадании в среду обитания людей. У них есть два поражающих фактора: тепловыделение, способное привести к ожогу, и радиоактивное излучение. Ниже приведен ряд используемых практически, а также перспективных изотопов, при этом наряду с периодом полураспада приводятся их сорта излучения, энергии, и удельная энергоемкость.

Советский разрушенный радиоизотопный генератор БЕТА-М, использовавшийся на автоматических маяках

Энергии излучения и период полураспада применяемых и перспективных радиоизотопных источников тепла:

Основными опасными факторами, сопутствующими применению радиоизотопных источников энергии, являются

Проникающее гамма-излучение, нейтроны.

Образование радиоактивных аэрозолей (выделение изотопов радона и паров) при нарушении герметичности капсул с изотопами.

Повышение давления гелия в капсулах с альфа-активными изотопами (~200 кг/см² и выше).

Разрывы трубопроводов с активным теплоносителем (натрий, калий и др.) ведущие к пожарам и взрывам.

Выброс паров ртути в парортутных турбогенераторных установках при аварии.

Меры по противодействию возникновения опасностей и аварий:

Применение качественных и прочных конструкционных материалов.

Радиационная защита.

Использование чистых изотопов (исключение примесей легких элементов в контакте с альфа-излучающими изотопами для предотвращения выхода нейтронов).

Использование наименее агрессивных и активных теплоносителей, увеличение прочности конструкции.

Проверка радиоактивности радиоизотопного термоэлектрического генератора