Caro#55
Egy RTG-nél általában arra törekednek, hogy minél kevesebb bomló anyagból valamilyen emberi ideig (20-30 év) a lehető legtöbb energiát vegyék ki.
A termelt hőteljesítmény a bomló anyag tömegéből számítva: m/M*NA*lambda*E,
ahol M az atomtömeg, NA az Avogadró-szám, lambda a bomlási állandó, E a bomlási energia.
A rádióaktív bomlások energiája között nincs óriási különbség, főleg az RTG-kben használt alfa sugárzók közt nincs (alfa bomlás energia általában 3.5-7.5 MeV között van). Valamint az alfa sugárzók atomtömege is nagyon hasonló, mind nehezebb elem.
Így azonos tömeg mellett akkor kapsz nagyobb energiát, ha a bomlási állandó magas.
Az pedig: lambda = ln2 / felezési idő
Tehát a rövidebb felezési időből jön a nagyobb teljesítmény. Túl rövidet sem lehet használni, mert akkor nem lehet az anyagot előállítani, és túl hamar lecsökken a teljesítménye. Ezért az RTG-kben alkalmazott bomló anyagok felezési ideje általában 30 és 150 év között van, a leggyakoribb Pu238-nak pl. közel 90 év.
Ez rövid felezési időnek számít az Urán milliárd években mérhető felezési idejéhez képest. És épp ezért írom, hogy a tiszta hasadóanyag nem komoly sugárvédelmi kockázat: 7 nagyságrenddel nagyobb felezési idő 7 nagyságrenddel kisebb aktivitást is jelent. A tiszta urán a természetben ugyanúgy ottvan, a fűtőelemben persze lényegesen nagyobb koncentrációban van jelen.
A használt hasadóanyag más tészta, az már rengeteg ilyen közepes és rövid felezési idejű anyagot tartalmaz.