基于241AmO2驅動(dòng)放射性同位素溫差發(fā)電器在月球表面輸出性能模擬計算
摘要:238Pu驅動(dòng)放射性同位素溫差發(fā)電器(radioisotope thermoelectric generator,RTG)在深空探測中具有廣泛應用。但是238Pu生產(chǎn)工藝復雜、產(chǎn)量小,不能完全滿(mǎn)足深空探測任務(wù)的需求,有必要尋找238Pu替代物。241Am半衰期長(cháng),劑量率低,比功率合適,來(lái)源廣泛,可以用作238Pu替代物。其氧化物241AmO2陶瓷是最有可能的燃料形式。本文基于GPHS熱源構型,設計一種單模塊RTG,采用有限元軟件ANSYS計算該型RTG在月球表面晝夜溫度下的輸出電功率以及溫度分布。結果表明,該型RTG在月球表面晝夜溫度下輸出電功率約2W,轉換效率約3.5%,對月球表面環(huán)境適應性良好。與歐洲太空局200W熱源241AmO2-RTG相比轉換效率略低;與韓國原子能研究所120W238PuO2-RTG相比轉換效率相等。研究結果表明該241AmO2-RTG的設計方案可行。
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