DIY čtečka frekvence. Vytvoření RFID zámku pomocí Arduina. Vymazání celé paměti karet klíčenky
Radioizotopové zdroje energie jsou zařízení, která využívají energii uvolněnou při radioaktivním rozpadu k ohřevu chladicí kapaliny nebo k její přeměně na elektřinu.
Radioizotopové termoelektrické generátory
(radioizotopový termoelektrický generátor (RTG, RITEG)
Radioizotopový termoelektrický generátor (RTG) převádí tepelné energie, uvolňované při přirozeném rozpadu radioaktivních izotopů na elektřinu.
RTG se skládají ze dvou hlavních prvků: zdroje tepla, který obsahuje radioaktivní izotop, a termočlánků v pevné fázi, které přeměňují tepelnou energii rozpadu plutonia na elektřinu. Termočlánky v RTG využívají teplo z rozpadu radioaktivního izotopu k ohřevu horké strany termočlánku a chladu vesmíru nebo planetární atmosféry k vytvoření nízké teploty na studené straně.
Ve srovnání s jadernými reaktory jsou RTG mnohem kompaktnější a mají jednodušší konstrukci. Výstupní výkon RTG je velmi malý (až několik set wattů) a má nízkou účinnost. Nemají však žádné pohyblivé části a nevyžadují údržbu po celou dobu své životnosti, která může být desítky let.
Ve vylepšeném typu RTG - The Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG), který se začal používat v r. v poslední době bylo změněno složení termočlánku. Místo SiGe používá MMRTG pro termočlánky PbTe/TAGS (Te, Ag, Ge, Sb).
MMRTG je navržen tak, aby na začátku mise produkoval 125 W elektřiny, po 14 letech klesne na 100 W. S hmotností 45 kg poskytuje MMRTG na začátku života asi 2,8 W/kg elektřiny. Konstrukce MMRTG je schopna fungovat jak ve vakuu kosmického prostoru, tak v planetárních atmosférách, například na povrchu Marsu. MMRTG poskytuje vysoký stupeň bezpečnost, minimalizace hmotnosti, optimalizace úrovní výkonu pro minimální životnost 14 let.
NASA na tom také pracuje nová technologie RTG, nazývaný Advanced Stirling Radioisotope Generator ASRG (Stirling Radioisotope Generator). ASRG, stejně jako MMRTG, přeměňuje teplo rozpadu plutonia-238 na elektřinu, ale nepoužívá termočlánky. Místo toho teplo rozkladu způsobí expanzi plynu a rozkmitání pístu, podobně jako motor auta. To pohybuje magnetem tam a zpět přes cívku více než 100krát za sekundu a vyrábí elektřinu kosmická loď. Množství vyrobené elektřiny je větší než u MMRTG asi o 130 wattů, s mnohem menším množstvím plutonia-238 (asi o 3,6 kg méně). To je výsledkem efektivnější konverze Stirlingova cyklu. Pokud mise vyžaduje více energie, lze použít více ASRG pro generování více energie. V současné době nejsou plánované žádné mise, které by využívaly ASRG, ale jsou vyvíjeny pro 14letou misi.
Existuje koncept podkritických RTG. Podkritický generátor se skládá ze zdroje neutronů a štěpného materiálu s co největší kritickou hmotností. Neutrony ze zdroje jsou zachyceny atomy štěpné látky a způsobují jejich štěpení. Velmi důležité místo Při výběru pracovního izotopu hraje roli tvorba dceřiného izotopu schopného významného uvolňování tepla, protože řetězec jaderné transformace během rozpadu se prodlužuje a v souladu s tím se zvyšuje celková energie, kterou lze použít. Nejlepší příklad Izotop s dlouhým rozpadovým řetězcem a uvolněním energie o řád větší než většina ostatních izotopů je uran-232. Hlavní výhodou takového generátoru je, že rozpadová energie reakce se záchytem neutronů může být mnohem vyšší než energie spontánního štěpení. Potřebné množství látky je tedy mnohem nižší. Nižší je také počet rozpadů a radiační aktivita z hlediska uvolňování tepla. Tím se snižuje hmotnost a velikost generátoru.
Bohužel požadavky na vlastnosti radioizotopů používaných v RTG jsou často protichůdné. Aby se energie udržela dostatečně dlouho na dokončení úkolu, musí být poločas rozpadu radioizotopu dostatečně dlouhý. Na druhé straně musí mít dostatečně vysokou objemovou aktivitu, aby se dosáhlo významného uvolnění energie v omezeném objemu zařízení. To znamená, že jeho poločas by neměl být příliš krátký, protože specifická aktivita je nepřímo úměrná době rozpadu.
Radioizotop musí mít typ ionizujícího záření, který je vhodný pro likvidaci. Gama záření a neutrony opouštějí strukturu poměrně snadno a odnášejí značnou část rozpadové energie. I když se vysokoenergetické elektrony z β-rozpadu docela dobře zadržují, produkují brzdné rentgenové záření, které část energie odnáší. Kromě toho gama, rentgenové a neutronové záření často vyžaduje speciální konstrukční opatření k ochraně personálu (pokud je přítomen) a blízkého zařízení.
Alfa záření je preferováno pro výrobu radioizotopové energie.
Neméně důležitou roli při výběru radioizotopu hraje jeho relativní levnost a snadnost výroby.
Typické poločasy pro radioizotopy používané v RTG jsou několik desetiletí, ačkoli izotopy s kratšími poločasy mohou být použity pro specializované aplikace.
Nízkoenergetické a malé radioizotopové zdroje energie
Beta voltaické napájecí zdroje
(Betavoltaické zdroje energie)
Existují také netepelné generátory, které jsou svým principem podobné solárním panelům. Jedná se o beta-galvanické a opticko-elektrické zdroje. Jsou malé velikosti a jsou určeny k napájení zařízení, která nevyžadují vysoký výkon.
V beta voltaickém zdroji energie emituje izotopový zdroj beta částice, které se shromažďují na polovodiči. V důsledku toho vzniká stejnosměrný proud. Proces přeměny energie, který je podobný procesu u fotovoltaického (solárního) článku, probíhá efektivně i za extrémních podmínek prostředí. Výběrem množství a typu izotopu lze vytvořit přizpůsobitelný zdroj energie se specifikovaným výkonem a životností. Takové baterie neprodukují prakticky žádné gama záření a měkké beta záření je blokováno pouzdrem baterie a vrstvou fosforu. Beta voltaické zdroje mají vysokou hustotu energie a ultranízký výkon. To umožňuje, aby beta voltaické zařízení vydrželo déle než kondenzátory nebo baterie pro zařízení s nízkým výkonem. Doba provozu například beta-voltaického zdroje na bázi oxidu promethia je přibližně dva a půl roku a 5 mg oxidu promethia dává energii 8 W. Životnost beta-voltaických zdrojů může přesáhnout 25 let.
|
Beta voltaický efekt. Provoz beta-voltaického měniče je založen na skutečnosti, že vysokoenergetické elektrony nebo pozitrony emitované při rozpadu, spadající do oblasti p-n přechodem polovodičové destičky, vygenerovat tam pár elektron-díra, který je pak prostorově oddělen oblastí prostorového náboje (SCR). V důsledku toho na n A p- Na površích polovodičové destičky vzniká rozdíl elektrického potenciálu. V zásadě se konverzní mechanismus podobá tomu, který je implementován v polovodičích solární pohon, ale s nahrazením fotonového ozařování ozařováním elektrony nebo pozitrony z beta rozpadu radionuklidů. |
Piezoelektrický radioizotopový mikroelektrický generátor
(Radioizotopový tenkovrstvý generátor Mkropower)
Srdcem této baterie je konzola, tenká deska z piezoelektrického krystalu. Kolektor na špičce konzoly zachycuje nabité částice emitované z tenkovrstvého radioaktivního zdroje. Díky zachování náboje zůstává radioizotopový film se stejnými a opačnými náboji. To má za následek elektrostatické síly mezi konzolou a radioaktivním zdrojem, ohýbáním konzoly a přeměnou energie emitované zdrojem na uloženou mechanickou energii. Konzola se stále více ohýbá a nakonec se špička konzoly dostává do kontaktu s radioaktivním tenkým filmem a nahromaděné náboje jsou neutralizovány přenosem náboje. K tomu dochází periodicky. Když je elektrostatická síla potlačena, konzola se uvolní. Náhlé uvolnění vybudí vibrace, které vedou k indukci nábojů v piezoelektrickém prvku na základně konzoly. Signál AC
z piezoelektrického zdroje lze použít přímo přes impedanci zátěže nebo usměrnit pomocí diod a filtrovat přes externí kondenzátor. Takto zvýšené předpětí se používá k pohonu nízkopříkonových senzorů a elektroniky.
Hlavní oblastí použití izotopových zdrojů je vesmírný výzkum. Studium „hlubokého vesmíru“ bez použití radioizotopových generátorů je nemožné, protože ve značné vzdálenosti od Slunce je úroveň sluneční energie, která by mohla být použita k výrobě elektřiny potřebné pro provoz zařízení a přenos rádiových signálů, velmi vysoká. malý. Chemické zdroje se také neodůvodnily. Na Zemi našly radioizotopové zdroje uplatnění v navigačních majácích, rádiových majácích, meteorologických stanicích a instalovány v prostoru, kde z technických nebo ekonomických důvodů nebylo možné použít jiné zdroje energie. V SSSR bylo vyrobeno zejména několik typů termoelektrických generátorů. Jako radioaktivní izotopy použili 90 Sr a 238 Pu. Mají však velmi dlouhou dobu na dosažení bezpečné činnosti. Dosáhly konce své 10leté životnosti a musí být nyní zlikvidovány. V současné době je z důvodu rizika úniku radiace a radioaktivních materiálů ukončena praxe instalace bezobslužných radioizotopových zdrojů na nepřístupných místech.
Radioizotopové zdroje energie se používají tam, kde je potřeba zajistit autonomní provoz zařízení, kompaktnost a spolehlivost.
Radioizotopy a jejich použití
S rozvojem a růstem jaderné energetiky rychle klesají ceny nejdůležitějších generátorových izotopů a rychle se zvyšuje produkce izotopů. Zároveň se mírně snižují náklady na izotopy získané ozařováním (U-232, Pu-238, Po-210, Cm-242 atd.). V této souvislosti se hledají metody pro racionálnější schémata ozařování cíle a důkladnější zpracování ozářeného paliva. Velké naděje na rozšíření výroby syntetických izotopů jsou spojeny s růstem sektoru rychlých neutronových reaktorů. Zejména jsou to rychlé neutronové reaktory využívající značné množství thoria, které umožňují doufat v získání velkých průmyslových množství uranu-232.
Použitím izotopů je do značné míry vyřešen problém likvidace vyhořelého jaderného paliva a radioaktivní odpad se přeměňuje z nebezpečného na nejen doplňkový zdroj energie, ale také zdrojem významných příjmů. Téměř úplné přepracování ozářeného paliva může přinést hotovost srovnatelné s náklady na energii generovanou štěpením jader uranu, plutonia a dalších prvků.
Plutonium-238, curium-244 a stroncium-90 jsou nejčastěji používané izotopy. Kromě nich se v technice a medicíně používá asi 30 dalších radioaktivních izotopů.
| Izotop | účtenka (zdroj) | Specifická síla pro čistý izotop. W/g | T 1/2 |
|---|---|---|---|
| 60 Co | Ozařování v reaktoru | 2.9 | 5,271 let |
| 238 Pu | jaderný reaktor | 0.568 | 87,7 let |
| 90 Sr | štěpné fragmenty | ~2.3 | 28,8 let |
| 144 Ce | štěpné fragmenty | 2.6 | 285 dní |
| 242 cm | jaderný reaktor | 121 | 162 dní |
| 147 hodin | štěpné fragmenty | 0.37 | 2,64 roku |
| 137 Čs | štěpné fragmenty | 0.27 | 33 let |
| 210Po | ozáření bismutem | 142 | 138 dní |
| 244 cm | jaderný reaktor | 2.8 | 18,1 let |
| 232 U | ozařování thoria | 8.097 | 68,9 let |
| 106 Ru | štěpné fragmenty | 29.8 | ~371,63 dnů |
238 Pu 238 Pu má poločas rozpadu 87,7 let (ztráta výkonu 0,78 % za rok), měrný výkon pro čistý izotop je 0,568 W/g a výhradně nízké úrovně gama a neutronové záření. 238 Pu má nejnižší požadavky na stínění. K blokování záření 238 Pu je zapotřebí méně než 25 mm olověného stínění. 238 Pu se stal nejpoužívanějším palivem pro RTG ve formě oxidu plutonia (PuO 2 ).
V polovině minulého století se z 236 Pu a 238 Pu vyráběly radioizotopové elektrické baterie pro napájení kardiostimulátorů, jejichž životnost dosahovala 5 a více let. Brzy se však místo nich začaly používat neradioaktivní lithiové baterie, jehož životnost dosahuje 17 let.
238 Pu musí být speciálně syntetizováno; v jaderném odpadu je malý (~1 % - 2 %), jeho izotopová izolace je obtížná. Čistý 238 Pu lze získat např. neutronovým ozařováním 237 Np.
Curium. Dva izotopy 242 Cm a 244 Cm jsou alfa zářiče (energie 6 MeV); Mají relativně krátké poločasy 162,8 dne a 18,1 roku a produkují až 120 W/g a
2,83 W/g tepelné energie, resp. Oxid kurium-242 se používá k výrobě kompaktních a extrémně výkonných radioizotopových zdrojů energie. Nicméně 242 Cm je velmi drahé (asi 2000 amerických dolarů za gram). Poslední dobou všechno velká popularita získává těžší izotop kuria − 244 Cm. Protože oba tyto izotopy jsou prakticky čisté alfa zářiče, problém radiační ochrany není akutní.
90 Sr. 90 Sr β-zářič se zanedbatelnou γ-emise. Jeho poločas rozpadu 28,8 let je mnohem kratší než u 238 Pu Řetězec dvou β-rozpadů (90 Sr → 90 Y → 90 Zr) dává celkovou energii 2,8 MeV (jeden gram dává ~0,46 W). Protože je výdej energie nižší, dosahuje více nízké teploty, než 238 Pu, což vede ke snížení účinnosti termoelektrické přeměny. 90 Sr je produkt jaderného štěpení a je dostupný v velké množství za nízkou cenu. Stroncium je zdrojem vysoce propustného ionizujícího záření, které klade poměrně vysoké nároky na biologickou ochranu.
210
Po. 210 Po má poločas rozpadu pouze 138 dní s obrovským počátečním uvolňováním tepla 142 W/g. Jedná se o praktický čistý alfa zářič. Vzhledem ke svému krátkému poločasu rozpadu se 210 Po nehodí pro RTG, ale používá se k vytvoření výkonných a kompaktních zdrojů tepla (půl gramu polonia se může zahřát až na 500 °C). Standardní zdroje s tepelným výkonem 10 W byly instalovány v kosmických lodích typu Cosmos a na Lunochodu jako zdroj tepla pro udržení normální fungování zařízení v přístrojovém prostoru.
210 Po je také široce používán tam, kde je potřeba aktivní antistatika. Likvidace použitých zařízení s 210 Po nevyžaduje vzhledem ke krátkému poločasu žádná zvláštní opatření. V USA je přijatelné vyhodit je do koše pro všeobecné použití.
Při použití alfa-aktivních izotopů s vysokým uvolňováním specifické energie je často nutné zředit pracovní izotop, aby se snížilo uvolňování tepla. Kromě toho je polonium vysoce těkavé, což vyžaduje vytvoření silné chemické sloučeniny s jakýmkoli prvkem. Jako takové prvky jsou preferovány olovo, yttrium a zlato, protože tvoří žáruvzdorné a odolné polonidy.
241 Am. Vzhledem k nedostatku 238 Pu se 241 Am může stát jeho alternativou jako palivo pro RTG. 241 Am má poločas rozpadu 432 let. Je to téměř čistý alfa zářič. 241 Am se nachází v jaderném odpadu a je téměř izotopově čistý. Měrný výkon 241 Am je však pouze 1/4 měrného výkonu 238 Pu. Produkty rozpadu 241 Am navíc vyzařují pronikavější záření a je nutné lepší stínění. Požadavky na radiační stínění pro 241 Am však nejsou o moc přísnější než v případě 238 Pu.
241 Am je široce používán v detektorech kouře. Ionizační detektor kouře používá malý kousek americia-241. Vzduchem vyplněný prostor mezi dvěma elektrodami vytváří komoru, která umožňuje malé množství průtoku DC mezi elektrodami. Pokud se do komory dostane kouř nebo teplo, elektrický proud mezi elektrodami se přeruší a spustí se poplach.
Tento detektor kouře je levnější než jiná zařízení. 63 Ni. 63 Ni čistý β - zářič. Maximální energie
elektrony 67 keV, poločas 100,1l. Na počátku 20. století byly v USA a Rusku vyvinuty baterie založené na 63 Ni. Životnost zařízení je více než 50 let a rozměry jsou menší než jeden krychlový milimetr. Beta-voltaický efekt se využívá k výrobě elektřiny. Pracuje se také na vytvoření piezoelektrického radioizotopového generátoru. Podobné baterie lze použít v neuro- a srdečních kardiostimulátorech. Zdroj tepla – 144 Ce.
144 Ce je čistý β − zářič. Poločas rozpadu 144 Ce je 285 dní, měrný výkon pro čistý izotop je 2,6 W/g. RTG je určen k napájení rádiových vysílačů a automatických meteorologických stanic. Standardní výkon 200W. Radioizotopy jsou široce používány ve směsích s fosforem neustálá záře v ovládacích zařízeních na palubách vozidel, v hodinkách, lucernách na polárních letištích a v navigačních značkách, a dokonce i v Vánoční stromeček hračky
. Dříve se k tomu nejčastěji využívalo 226 Ra, které má poločas rozpadu 1620 let. Z důvodu radiační bezpečnosti se však radium pro tyto účely od 70. let nepoužívá. V současnosti se pro tyto účely nejčastěji používají měkké beta zářiče: promethium (147 Pm T 1/2 = 2,64 let), krypton (85 Kr T 1/2 = 10,8 let) a tritium (3 H T 1/2 = 12,3 let ) . Jejich poločasy rozpadu jsou samozřejmě krátké, ale jejich ionizující záření neproniká pláštěm přístrojů.
Stalo se, že v seriálu přecházíme od fantastického ke společnému. Když jsme naposledy mluvili o energetických reaktorech, dalším zřejmým krokem je mluvit o radioizotopových termoelektrických generátorech. Nedávno byl na Habrém výborný příspěvek o RTG sondy Cassini a my se na toto téma podíváme ze širšího pohledu.
Fyzika procesu
Výroba tepla
Na rozdíl od jaderného reaktoru, který využívá fenoménu jaderné řetězové reakce, radioizotopové generátory využívají přirozeného rozpadu radioaktivních izotopů. Připomeňme, že atomy se skládají z protonů, elektronů a neutronů. V závislosti na počtu neutronů v jádře konkrétního atomu může být tento atom stabilní nebo vykazovat tendenci ke spontánnímu rozpadu. Stabilní je například atom kobaltu 59 Co s 27 protony a 32 neutrony v jádře. Tento kobalt bylo lidstvo používáno již od dob starověkého Egypta. Pokud ale k 59 Co přidáme jeden neutron (například tím, že do jaderného reaktoru dáme „běžný“ kobalt), dostaneme 60 Co, radioaktivní izotop s poločasem rozpadu 5,2 roku. Termín "poločas rozpadu" znamená, že po 5,2 letech se jeden atom rozpadne s 50% pravděpodobností a ze sta atomů zůstane asi polovina. Všechny "obyčejné" prvky mají své vlastní izotopy s různými poločasy: 3D izotopová mapa, děkuji
crustgroup
za obrázek.
| Výběrem vhodného izotopu je možné získat RTG s požadovanou životností a dalšími parametry: | Izotop | Způsob získání | Měrný výkon, W/g | Objemový výkon, W/cm³ | Integrovaná izotopová rozpadová energie, kWh/g | Pracovní forma izotopu |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 60 Co (kobalt-60) | Ozařování v reaktoru | 2,9 | ~26 | 5 271 let | 193,2 | Kov, slitina |
| 238 Pu (plutonium-238) | jaderný reaktor | 0,568 | 6,9 | 86 let | 608,7 | Karbid plutonia |
| 90 Sr (stroncium-90) | štěpné fragmenty | 0,93 | 0,7 | 28 let | 162,721 | SrO, SrTiO 3 |
| 144 Ce (cer-144) | štěpné fragmenty | 2,6 | 12,5 | 285 dní | 57,439 | CeO2 |
| 242 cm (curium-242) | jaderný reaktor | 121 | 1169 | 162 dní | 677,8 | Cm2O3 |
| 147 hodin (promethium-147) | štěpné fragmenty | 0,37 | 1,1 | 2,64 roku | 12,34 | Pm 2 O 3 |
| 137 Cs (cesium-137) | štěpné fragmenty | 0,27 | 1,27 | 33 let | 230,24 | CsCl |
| 210 Po (polonium-210) | ozáření bismutem | 142 | 1320 | 138 dní | 677,59 | slitiny s olovem, ytriem, zlatem |
| 244 cm (curium-244) | jaderný reaktor | 2,8 | 33,25 | 18,1 let | 640,6 | Cm2O3 |
| 232 U (uran-232) | ozařování thoria | 8,097 | ~88,67 | 68,9 let | 4887,103 | oxid uraničitý, karbid, nitrid |
| 106 Ru (ruthenium-106) | štěpné fragmenty | 29,8 | 369,818 | ~371,63 dnů | 9,854 | kov, slitina |
Skutečnost, že se izotopy rozpadají nezávisle, znamená, že RTG nelze ovládat. Jakmile se naplní palivem, bude se ohřívat a vyrábět elektřinu po celá léta, přičemž postupně degraduje. Snížení množství štěpného izotopu znamená, že bude méně jaderného rozpadu, méně tepla a méně elektřiny. Navíc pokles elektrické energie bude zhoršen degradací elektrického generátoru.
Existuje zjednodušená verze RTG, ve kterém se rozpad izotopu využívá pouze k vytápění, bez výroby elektřiny. Tento modul se nazývá topná jednotka nebo RHG (Radioisotope Heat Generator).
Přeměna tepla na elektřinu
Stejně jako v případě jaderného reaktoru je výstupem teplo, které se musí nějak přeměnit na elektřinu. K tomu můžete použít:- Termoelektrický měnič. Spojením dvou vodičů z různé materiály(například chromel a alumel) a zahřátím jednoho z nich získáte zdroj elektřiny.
- Termionický konvertor. V tomto případě se používá elektronka. Jeho katoda se zahřeje a elektrony dostanou dostatek energie, aby „skočily“ na anodu a vytvořily elektrický proud.
- Termofotovoltaický konvertor. V tomto případě je ke zdroji tepla připojena fotobuňka pracující v infračervené oblasti. Zdroj tepla vyzařuje fotony, které jsou zachyceny fotobuňkou a přeměněny na elektřinu.
- Alkalický termoelektrický měnič. Zde se k přeměně tepla na elektřinu používá elektrolyt vyrobený z roztavených sodných a sirných solí.
- Stirlingův motor je tepelný motor pro přeměnu teplotních rozdílů na mechanickou práci. Elektřina se získává mechanickou prací pomocí nějakého druhu generátoru.
Příběh
První experimentální radioizotopový zdroj energie byl představen v roce 1913. Ale teprve od druhé poloviny 20. století, s rozšířením jaderných reaktorů, ve kterých bylo možné vyrábět izotopy v průmyslovém měřítku, se RTG začaly aktivně používat.USA
V USA se RTG zabývala organizace SNAP, již známá z předchozího příspěvku.SNAP-1.
Jednalo se o experimentální RTG využívající 144 Ce a generátor Rankinova cyklu ( parní stroj) se rtutí jako chladicí kapalinou. Generátor úspěšně fungoval 2500 hodin na Zemi, ale do vesmíru neletěl.
SNAP-3.
První RTG létající do vesmíru na navigačních satelitech Transit 4A a 4B. Energetický výkon 2 W, hmotnost 2 kg, použité plutonium-238. 
Hlídka
RTG pro meteorologickou družici. Energetický výkon 4,5 W, izotop - stroncium-90.
SNAP-7.
Rodina pozemních RTG pro majáky, světelné bóje, meteorologické stanice, zvukové bóje a podobně. Velmi velké modely, hmotnost od 850 do 2720 kg. Energetický výkon - desítky wattů. Například SNAP-7D - 30 W s hmotností 2 tuny.
SNAP-9
Sériové RTG pro navigační satelity Transit. Hmotnost 12 kg, elektrický výkon 25 W.
SNAP-11
Experimentální RTG pro přistávací stanice na Měsíci Surveyor. Bylo navrženo použít izotop curium-242. Elektrická energie- 25 W. Nepoužito.
SNAP-19
Sériové RTG, používané v mnoha misích - meteorologické družice Nimbus, sondy Pioneer -10 a -11, přistávací stanice Viking na Marsu. Izotop - plutonium-238, energetický výkon ~40W. 
SNAP-21 a -23
RTG pro použití pod vodou s použitím stroncia-90.
SNAP-27
RTG pro napájení vědeckých zařízení programu Apollo. 3,8 kg. plutonium-238 poskytlo energetický výkon 70 W. Lunární vědecké vybavení bylo vypnuto již v roce 1977 (lidé a vybavení na Zemi vyžadovali peníze, ale nebylo jich dost). RTG v roce 1977 produkovaly od 36 do 60 W elektrické energie. 
MHW-RTG
Název znamená „multi-stowatt RTG“. 4,5 kg. plutonium-238 poskytlo 2400 W tepelného výkonu a 160 W elektrického výkonu. Tyto RTG byly instalovány na Lincolnových experimentálních satelitech (LES-8,9) a poskytují teplo a elektřinu Voyageru již 37 let. Od roku 2014 poskytují RTG asi 53 % svého počátečního výkonu. 
GPHS-RTG
Nejvýkonnější z vesmírných RTG. 7,8 kg plutonia-238 poskytlo 4400 W tepelného výkonu a 300 W elektrického výkonu. Používá se na solární sondě Ulysses, Galileo, sondách Cassini-Huygens a létajících k Plutu na New Horizons. 
MMRTG
RTG pro zvědavost. 4 kg plutonia-238, 2000 W tepelný výkon, 100 W elektrický výkon. 
Teplá lampová kostka plutonia.
Americké RTG s časovou referencí.
Souhrnná tabulka:
| Jméno | Média (množství na zařízení) | Maximální výkon | Výběrem vhodného izotopu je možné získat RTG s požadovanou životností a dalšími parametry: | Hmotnost paliva, kg | Celková hmotnost, kg | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Elektrický, W | Thermal, W | |||||
| MMRTG | Rover MSL/Curiosity | ~110 | ~2000 | 238 Pu | ~4 | <45 |
| GPHS-RTG | Cassini (3), New Horizons (1), Galileo (2), Ulysses (1) | 300 | 4400 | 238 Pu | 7.8 | 55.9-57.8 |
| MHW-RTG | LES-8/9, Voyager 1 (3), Voyager 2 (3) | 160 | 2400 | 238 Pu | ~4.5 | 37.7 |
| SNAP-3B | Transit-4A (1) | 2.7 | 52.5 | 238 Pu | ? | 2.1 |
| SNAP-9A | Tranzit 5BN1/2 (1) | 25 | 525 | 238 Pu | ~1 | 12.3 |
| SNAP-19 |  Současně byly RTG velmi aktivně používány v majácích, navigačních bójích a dalších pozemních zařízeních - řady BETA, RTG-IEU a mnoha dalších. DesignTéměř všechny RTG používají termoelektrické měniče, a proto mají stejný design: VyhlídkyVšechny létající RTG se vyznačují velmi nízkou účinností - elektrický výkon je zpravidla menší než 10% tepelného výkonu. NASA proto na začátku 21. století spustila projekt ASRG - RTG se Stirlingovým motorem. Očekávalo se zvýšení účinnosti na 30 % a 140 W elektrického výkonu s 500 W tepelného výkonu. Bohužel byl projekt v roce 2013 zastaven z důvodu překročení nákladů. Ale teoreticky může použití účinnějších konvertorů tepla na elektřinu vážně zvýšit účinnost RTG.Výhody a nevýhodyvýhody:
Kombinace těchto výhod a nevýhod znamená, že RTG a topné jednotky zaujímají své místo ve vesmírné energii a budou v tom pokračovat. Umožňují jednoduše a efektivně vytápět a napájet meziplanetární kosmické lodě, ale žádný energetický průlom od nich očekávat nelze. ZdrojeKromě Wikipedie byly použity následující:
| |||||
Dnes je lekce, jak pomocí RFID čtečky s Arduinem vytvořit jednoduchý zamykací systém, jednoduše řečeno – RFID zámek.
RFID (anglicky Radio Frequency IDentification, radiofrekvenční identifikace) je metoda automatické identifikace objektů, ve které jsou pomocí rádiových signálů čtena nebo zapisována data uložená v tzv. transpondérech neboli RFID tagech. Jakýkoli RFID systém se skládá ze čtecího zařízení (čtečka, čtečka nebo dotazovač) a transpondéru (známého také jako RFID tag, někdy se také používá termín RFID tag).
Tento tutoriál bude používat RFID tag s Arduino. Zařízení načte jedinečný identifikátor (UID) každého RFID štítku, který umístíme vedle čtečky, a zobrazí jej na OLED displeji. Pokud se UID tagu rovná předdefinované hodnotě, která je uložena v paměti Arduina, na displeji se zobrazí zpráva „Unlocked“. Pokud se jedinečné ID nebude rovnat předdefinované hodnotě, zpráva "Odemčeno" se nezobrazí - viz foto níže.
Hrad je uzavřen
Zámek je otevřený
Části potřebné k vytvoření tohoto projektu:
- RFID čtečka RC522
- OLED displej
- Vývojová deska
- Dráty
Další podrobnosti:
- Baterie (powerbanka)
Celkové náklady na součásti projektu byly přibližně 15 USD.
Krok 2: RFID čtečka RC522
Každý RFID štítek obsahuje malý čip (bílá karta zobrazená na fotografii). Pokud na tuto RFID kartu posvítíte baterkou, uvidíte malý čip a cívku, která jej obklopuje. Tento čip nemá baterii pro výrobu energie. Přijímá energii ze čtečky bezdrátově pomocí této velké cívky. RFID kartu je možné takto přečíst až na vzdálenost 20 mm.
Stejný čip existuje také v přívěšcích na klíče RFID.
Každý RFID štítek má jedinečné číslo, které ho identifikuje. Toto je UID, které se zobrazuje na OLED displeji. Kromě tohoto UID může každá značka ukládat data. Na tento typ karty lze uložit až 1 tisíc dat. Působivé, že? Tato funkce se dnes nevyužije. Dnes je zajímavá pouze identifikace konkrétní karty podle jejího UID. Cena čtečky RFID a těchto dvou karet RFID je asi 4 $.
Krok 3: Displej OLED
Lekce využívá 0,96" 128x64 I2C OLED monitor.
Toto je velmi dobrý displej pro použití s Arduinem. Jedná se o OLED displej a to znamená, že má nízkou spotřebu energie. Spotřeba tohoto displeje se pohybuje kolem 10-20mA a záleží na počtu pixelů.
Displej má rozlišení 128 x 64 pixelů a je malý. Existují dvě možnosti zobrazení. Jedna je monochromatická a druhá, stejně jako ta použitá v tutoriálu, může zobrazovat dvě barvy: žlutou a modrou. Horní část obrazovky může být pouze žlutá a spodní pouze modrá.
Tento OLED displej je velmi jasný a má skvělou a velmi pěknou knihovnu, kterou Adafruit pro tento displej vyvinul. Displej navíc využívá rozhraní I2C, takže připojení k Arduinu je neuvěřitelně snadné.
Potřebujete pouze připojit dva vodiče kromě Vcc a GND. Pokud jste v Arduinu noví a chcete ve svém projektu použít levný a jednoduchý displej, začněte zde.
Krok 4: Připojení všech dílů
