Generador termoeléctrico de radioisótopos
a finales de la década 1950 por el Mound Laboratories en Miamisburg, Ohio, bajo contrato con la United States Atomic Energy Commission.
Un termopar es un dispositivo termoeléctrico que convierte calor en electricidad de forma directa, usando el efecto Seebeck.
Está construido con dos metales (o semiconductores) diferentes unidos entre sí, y que son conductores eléctricos.
Ambos metales están conectados en un bucle cerrado mediante dos uniones, si ambas uniones se encuentran a temperaturas diferentes, se produce una diferencia de potencial entre ambas que genera una corriente eléctrica.
El mejor en este aspecto, el plutonio-238, requiere únicamente 2,5 mm de plomo, por lo que en ocasiones el mismo material del contenedor es suficiente .
Algunos RTG fabricados en 1958 por la Comisión para la Energía Nuclear estadounidense (la NRC) utilizaron polonio-210, isótopo que tiene una excepcional densidad energética pero emite cantidades apreciables de radiación gamma.
También se estudiaron los isótopos curio-242 y curio-244 pero requieren un blindaje pesado para evitar que se filtren las radiaciones gamma y neutrónicas que provienen de reacciones de fisión espontánea.
Un RTG construido con este combustible podría producir energía eléctrica durante siglos.
El primer RTG se lanzó al espacio en 1961 a bordo del SNAP 3 (Systems Nuclear Auxiliary Power Program) en la sonda Navy Transit 4A.
Además, se utilizaron en las dos sondas Viking y en experimentos situados en la superficie lunar por las misiones Apolo 12 a 17.
Estos dispositivos pueden ser problemáticos en cuestiones de seguridad y medioambiente, sobre todo tras la desaparición de la URSS, ya que al estar situados en zonas deshabitadas durante largo tiempo, podrían ceder combustible nuclear al exterior o ser robados.
Estos RTG pueden ser problemáticos si su portador es disparado en el pecho o si a la muerte del usuario no se retira y se incinera al fallecido (y a la fuente de plutonio).
Así, con una potencia inicial de 470 W, tras 23 años su salida se habrá reducido hasta
A pesar de todo, la NASA ha trabajado en un RTG avanzado que usa un motor Stirling sin pistones para producir energía eléctrica.
Los resultados experimentales han mostrado que un generador Stirling de radioisótopos podría funcionar durante décadas sin mantenimiento.
La vibración podría reducirse aplicando sistemas de contrapistón para contrarrestar el movimiento.
La aplicación más probable de este diseño es su uso en los futuros Rovers marcianos, donde la vibración no es preocupante.
En las sondas espaciales, la principal preocupación es que se rompa durante la puesta en órbita o durante pasadas cercanas a la superficie terrestre; podría liberarse material radiactivo a la atmósfera.
Las partículas alfa emitidas por ambos isótopos no llegan a traspasar la piel, pero si es ingerido puede irradiar órganos internos.
Actualmente se conocen seis accidentes que involucran sondas espaciales alimentadas por RTG.
Este no alcanzó la órbita y se quemó durante la reentrada, al norte de Madagascar.
Dos fallos más fueron debidos a las misiones soviéticas Cosmos, las cuales contenían rovers lunares (conocidos como Lunojod) alimentados por RTG.
Además ha habido cinco fallos más donde intervinieron sondas estadounidenses o soviéticas equipadas con reactores nucleares en vez de RTG.
Dicho contenedor se espera que permanezca sellado durante unos 870 años más.
El accidente del Apolo 13 confirmó estos ensayos, concluyéndose que los últimos diseños de RTG son muy estables y seguros.
Para reducir al mínimo los riesgos de fuga radiactiva, el combustible nuclear se almacena en módulos con blindaje térmico individual.
Los RTG generan calor de forma diferente a la producida en las centrales nucleares.
Aunque los isótopos empleados no son útiles para construir armas nucleares se han analizado sus posibles usos terroristas, en particular en las llamadas bombas sucias.
