Какую мощность вырабатывают двигатели на основе излучения

Я слышал, что спутники "Вояджер" использовали радиоактивный источник для питания компьютеров и сенсорных систем. Какую мощность эта техника может производить в наши дни? Может ли он питать, скажем, боевого робота? Какие материалы можно было бы использовать? Законно ли получение такого количества материалов гражданским лицом?

Борьба с людьми или борьба с муравьями?
@JonCuster, еще один боевой робот. Они оба размером с крупную собаку.
Шарик из Pu-238 диаметром 5,5 см имеет массу ~1,7 кг и выделяет более 980 Вт тепла. Это когда свежий. Через 87,7 лет (период полураспада) у вас будет только ~0,85 кг Pu. Он распадается в результате альфа-излучения до U-234 (с периодом полураспада 245 500 лет). Альфа-частицы нейтрализуют до ~ 80 л гелия (при нормальных условиях).

Ответы (1)

Многоцелевые радиоизотопные термоэлектрические генераторы (MMRTG), используемые НАСА, вероятно, непригодны для целей, о которых вы думаете, хотя они очень полезны для исследования космоса. Их использовали несколько космических аппаратов, в том числе «Вояджер-1» и «Вояджер-2» , «Новые горизонты» , «Кьюриосити » и новый «Настойчивость» . Это связано с их способностью производить очень стабильное количество энергии в течение длительного времени. В отличие от солнечных батарей, вам также не нужно беспокоиться о том, как далеко вы уйдете от солнца.

Согласно этому информационному бюллетеню НАСА , MMRTG на Curiosity и Perseverance способны обеспечить мощность 110 Вт. Для сравнения, средний настольный компьютер может потреблять до 300 Вт энергии при пиковой нагрузке. Я очень сомневаюсь, что он сможет привести в действие боевого робота. Причина, по которой они используются в космических миссиях, заключается в том, что они обеспечивают очень стабильную и постоянную мощность.

Что касается того, может ли гражданское лицо заполучить некоторые из них, то это было бы большим «нет» по нескольким причинам. Хотя используемый в них плутоний-238 обычно не является оружейным, он по-прежнему является очень опасным радиоактивным материалом.

Это также чрезвычайно трудно найти. Его трудно производить, и Соединенные Штаты производят относительно небольшое количество. США недавно возобновили производство плутония-238 в 2013 году, но в состоянии производить только несколько сотен граммов в год . Они надеются производить не менее фунта в год к 2023 году. Однако для каждого MMRTG требуется 10,6 фунтов диоксида плутония.

Использование плутония регулируется Комиссией по ядерному регулированию Соединенных Штатов , и я действительно не могу себе представить, чтобы они давали 10 фунтов плутония-238 гражданскому лицу, когда его уже так трудно достать.

РИТЭГи также используются, потому что они очень просты и очень надежны. Никаких движущихся частей, только причудливая термопара для производства электричества из радиоактивного распада. Вы можете использовать что-то другое, кроме плутония. Полуний-210 , например, дает в 250 раз больше энергии при той же массе и защите, но распадается в 250 раз быстрее. 25 МВт в течение нескольких недель может хватить для питания боевого робота, но это очень дорого и очень токсично, так что, если подумать, не ставьте их в своего боевого робота.
Я бы сказал, что "боевой робот" на основе РИТЭГ технически возможен, но с одной оговоркой - он может быть активен только в течение короткого периода времени. :) Радиационно-активный источник РИТЭГ может заряжать аккумуляторы робота, после чего у него может быть период "вспышечной активности" с большим энергопотреблением - минуты, а то и несколько часов, пока аккумулятор не разрядится. Но перезарядка будет долгой (дни?). Именно так вертолет Dragonfly спроектирован для работы на Титане, спутнике Сатурна.