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基于241AmO2驅(qū)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(jì)算

何虎; 羅志福; 武偉名; 于雪 中國(guó)原子能科學(xué)研究院同位素研究所; 北京102413

摘要：238Pu驅(qū)動(dòng)放射性同位素溫差發(fā)電器(radioisotope thermoelectric generator,RTG)在深空探測(cè)中具有廣泛應(yīng)用。但是238Pu生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)量小,不能完全滿足深空探測(cè)任務(wù)的需求,有必要尋找238Pu替代物。241Am半衰期長(zhǎng),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(gòu)型,設(shè)計(jì)一種單模塊RTG,采用有限元軟件ANSYS計(jì)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(jié)果表明,該型RTG在月球表面晝夜溫度下輸出電功率約2W,轉(zhuǎn)換效率約3.5%,對(duì)月球表面環(huán)境適應(yīng)性良好。與歐洲太空局200W熱源241AmO2-RTG相比轉(zhuǎn)換效率略低;與韓國(guó)原子能研究所120W238PuO2-RTG相比轉(zhuǎn)換效率相等。研究結(jié)果表明該241AmO2-RTG的設(shè)計(jì)方案可行。

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