റേഡിയോ ഐസോടോപ്പ് തെർമോ ഇലക്ട്രിക്ക് ജനറേറ്ററുകൾ (RTG) - ഡീപ് സ്പേസ് പ്രോബുകളുടെ ഊർജ സ്രോതസ്സ്
ഇക്കാലത്തെ വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ പത്തു മുതൽ പതിനഞ്ചു കൊല്ലം വരെ പ്രവർത്തിക്കാനുദ്ദേശിച്ചു നിര്മിക്കപ്പെടുന്നവയാണ് .ഡീപ് സ്പേസ് പ്രോബുകൾ ആകട്ടെ ദശാബ്ദങ്ങളോളം പ്രവർത്തിക്കാനായാണ് ഡിസൈൻ ചെയ്യപ്പെടുന്നത് നാല്പതിലേറെ കൊല്ലമായി പ്രവർത്തിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വോയേജർ പേടകങ്ങൾ ഇതിന് ഉത്തമ ഉദാഹരണമാണ്
.
ഭൂമിയെ വലം വയ്ക്കുന്ന വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങ ൾക്ക് സൗര പാനലുകൾ ഉപയോഗിച്ഛ് ഊർജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും . സൗര പാനലുകൾ ഉപയോഗിച് പത്തു കിലോവാട്ടിലധികം വൈദ്യു തോർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങ ൾ ഉണ്ട്
.
സൂര്യനിൽ നിന്നും അകന്നു പോകുന്തോറും സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത കുറയും .വ്യാഴത്തിന്റെ ഭ്രമണ പഥത്തിനും അപ്പുറം സൗരപാനലുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിച്ചു വൈദുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ ഡീപ് സ്പേസ് പ്രോബുകൾക്ക് സൗര പാനലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല .RTG കൽ മാത്രമേ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ
--
RTG കളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം
--
ചില റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പുകൾ വിഘടിക്കുമ്പോൾ വളരെയധികം താപോർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു .ഈ താപോർജ്ജത്തെ ശേഖരിച്ചാൽ താപനില വളരെ ( ) വർദ്ധിപ്പിക്കാം .തെർമോ കപ്പലുകൾ ഉപയോഗിച്ചാൽ ഈ താപോർജ്ജത്തെ വൈദുതി ആക്കി മാറ്റം .ഇതാണ് RTG കളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം . ശാസ്ത്രീയമായി ഈ പ്രതിഭാഹസത്തിനു സീബെക് എഫ്ഫക്റ്റ് എന്നാണ് പറയുക .തെർമോ കാപ്പിളിന്റെ ഹോട്ട് ജംഗ്ഷൻ റേഡിയോ ഐസോടോപിനു സമീപവും കോൾഡ് ജംഗ്ഷൻ സ്പേസ് പ്രോബിന്റെ പുറം ഭാഗത്തും വച്ചാൽ അഞ്ഞൂറ് ഡിഗ്രിയെക്കാൾ അധികം താപനില വ്യതിയാനം ഉണ്ടാവും .ഈ താപനില വ്യതിയാനത്തിന് .കൂടിയ അളവിൽ വൈദുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കും
---
.
അൻപതുകളിൽ യു എസ് ശാസ്ത്രജ്ഞരായ കെൻ ജോർദാനും ,ജോൺ ബീർദാനുമാണ് പ്രായോഗികമായ --കൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തത് .സൈനിക ഉപഗ്രഹങ്ങളിലാണ് ഇവ ആദ്യം ഉപയോഗിച്ച് തുടങ്ങിയത്. യൂ എസ് ഇന്റെ ട്രാൻസിറ്റ് നാവിഗേഷൻ ഉപഗ്രഹത്തിലാണ് ആദ്യ RTG സ്ഥാപിച്ചത് ..പിന്നീട യു എസ് ഇന്റെയും സോവിയറ്റു യൂണിയന്റെയും പല സൈനിക ഉപഗ്രഹങ്ങളിലും ഇവ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട് .ചില അപകടങ്ങളും ഇവ മൂലം ഉണ്ടായിട്ടുമുണ്ട് .Pu-238, Po-210, Sr-90,Am-241 എന്നിവയ്യാണ് സാധാരണയായി RTG കളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പുകൾ
.
Am-241 പോലുള്ള ഐസോടോപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമിക്കുന്ന RTG കൾക്ക് നൂറ്റാണ്ടുകളോളം വെദ്യുതോർജ്ജം പ്രദാനം ചെയ്യാൻ സാധിക്കും .ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളോ സെമി കണ്ടക്ടർ ജംക്ഷനുകളോ ഇല്ലാത്തതിനാൽ ഇവക്ക് പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ ഉപയോഗത്തിന് ശേഷവും കേടുപറ്റാനുള്ള സാധ്യത കുറവാ ണ്
മുൻസോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ ആർട്ടിക് മേഖലയിൽ ലൈറ്റ് ഹൌസുക ളുടെ ഊർജ സ്രോതസ്സായും RTG കൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.
--
ചിത്രങ്ങൾ :ഒരു RTG യുടെ ഘടന ,താപഊർജ്ജം ബഹിർഗമിച്ചു തിളങ്ങുന്ന Pu-238 പെല്ലറ്റ് : കാസ്സിനി പേടകത്തിലെ RTG : ചിത്രങ്ങൾ കടപ്പാട് വിക്കിമീഡിയ കോമൺസ്.
---
REF:
1. https://solarsystem.nasa.gov/rps/rtg.cfm
2. https://en.wikipedia.org/…/Radioisotope_thermoelectric_gene…
3. http://large.stanford.edu/courses/2013/ph241/jiang1/
--
This is an original work based on the references given .No part of it is shared or copied from any other post or article. –Rishidas.S
ഇക്കാലത്തെ വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ പത്തു മുതൽ പതിനഞ്ചു കൊല്ലം വരെ പ്രവർത്തിക്കാനുദ്ദേശിച്ചു നിര്മിക്കപ്പെടുന്നവയാണ് .ഡീപ് സ്പേസ് പ്രോബുകൾ ആകട്ടെ ദശാബ്ദങ്ങളോളം പ്രവർത്തിക്കാനായാണ് ഡിസൈൻ ചെയ്യപ്പെടുന്നത് നാല്പതിലേറെ കൊല്ലമായി പ്രവർത്തിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വോയേജർ പേടകങ്ങൾ ഇതിന് ഉത്തമ ഉദാഹരണമാണ്
.
ഭൂമിയെ വലം വയ്ക്കുന്ന വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങ ൾക്ക് സൗര പാനലുകൾ ഉപയോഗിച്ഛ് ഊർജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും . സൗര പാനലുകൾ ഉപയോഗിച് പത്തു കിലോവാട്ടിലധികം വൈദ്യു തോർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങ ൾ ഉണ്ട്
.
സൂര്യനിൽ നിന്നും അകന്നു പോകുന്തോറും സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത കുറയും .വ്യാഴത്തിന്റെ ഭ്രമണ പഥത്തിനും അപ്പുറം സൗരപാനലുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിച്ചു വൈദുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ ഡീപ് സ്പേസ് പ്രോബുകൾക്ക് സൗര പാനലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല .RTG കൽ മാത്രമേ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ
--
RTG കളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം
--
ചില റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പുകൾ വിഘടിക്കുമ്പോൾ വളരെയധികം താപോർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു .ഈ താപോർജ്ജത്തെ ശേഖരിച്ചാൽ താപനില വളരെ ( ) വർദ്ധിപ്പിക്കാം .തെർമോ കപ്പലുകൾ ഉപയോഗിച്ചാൽ ഈ താപോർജ്ജത്തെ വൈദുതി ആക്കി മാറ്റം .ഇതാണ് RTG കളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം . ശാസ്ത്രീയമായി ഈ പ്രതിഭാഹസത്തിനു സീബെക് എഫ്ഫക്റ്റ് എന്നാണ് പറയുക .തെർമോ കാപ്പിളിന്റെ ഹോട്ട് ജംഗ്ഷൻ റേഡിയോ ഐസോടോപിനു സമീപവും കോൾഡ് ജംഗ്ഷൻ സ്പേസ് പ്രോബിന്റെ പുറം ഭാഗത്തും വച്ചാൽ അഞ്ഞൂറ് ഡിഗ്രിയെക്കാൾ അധികം താപനില വ്യതിയാനം ഉണ്ടാവും .ഈ താപനില വ്യതിയാനത്തിന് .കൂടിയ അളവിൽ വൈദുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കും
---
.
അൻപതുകളിൽ യു എസ് ശാസ്ത്രജ്ഞരായ കെൻ ജോർദാനും ,ജോൺ ബീർദാനുമാണ് പ്രായോഗികമായ --കൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തത് .സൈനിക ഉപഗ്രഹങ്ങളിലാണ് ഇവ ആദ്യം ഉപയോഗിച്ച് തുടങ്ങിയത്. യൂ എസ് ഇന്റെ ട്രാൻസിറ്റ് നാവിഗേഷൻ ഉപഗ്രഹത്തിലാണ് ആദ്യ RTG സ്ഥാപിച്ചത് ..പിന്നീട യു എസ് ഇന്റെയും സോവിയറ്റു യൂണിയന്റെയും പല സൈനിക ഉപഗ്രഹങ്ങളിലും ഇവ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട് .ചില അപകടങ്ങളും ഇവ മൂലം ഉണ്ടായിട്ടുമുണ്ട് .Pu-238, Po-210, Sr-90,Am-241 എന്നിവയ്യാണ് സാധാരണയായി RTG കളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പുകൾ
.
Am-241 പോലുള്ള ഐസോടോപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമിക്കുന്ന RTG കൾക്ക് നൂറ്റാണ്ടുകളോളം വെദ്യുതോർജ്ജം പ്രദാനം ചെയ്യാൻ സാധിക്കും .ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളോ സെമി കണ്ടക്ടർ ജംക്ഷനുകളോ ഇല്ലാത്തതിനാൽ ഇവക്ക് പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ ഉപയോഗത്തിന് ശേഷവും കേടുപറ്റാനുള്ള സാധ്യത കുറവാ ണ്
മുൻസോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ ആർട്ടിക് മേഖലയിൽ ലൈറ്റ് ഹൌസുക ളുടെ ഊർജ സ്രോതസ്സായും RTG കൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.
--
ചിത്രങ്ങൾ :ഒരു RTG യുടെ ഘടന ,താപഊർജ്ജം ബഹിർഗമിച്ചു തിളങ്ങുന്ന Pu-238 പെല്ലറ്റ് : കാസ്സിനി പേടകത്തിലെ RTG : ചിത്രങ്ങൾ കടപ്പാട് വിക്കിമീഡിയ കോമൺസ്.
---
REF:
1. https://solarsystem.nasa.gov/rps/rtg.cfm
2. https://en.wikipedia.org/…/Radioisotope_thermoelectric_gene…
3. http://large.stanford.edu/courses/2013/ph241/jiang1/
--
This is an original work based on the references given .No part of it is shared or copied from any other post or article. –Rishidas.S
