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Illustration Radionuklidbatterie - prinzipieller Aufbau

Radionuklidbatterie - prinzipieller Aufbau
Radionuklidbatterie - prinzipieller Aufbau
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Prinzipieller Aufbau einer Radionuklidbatterie. Sie besteht aus einem radioaktiven Strahler, der aufgrund des Kernzerfalls heiß wird (\(T_1\) ~ 1000° C). Diese thermische Energie wird beispielsweise mithilfe eines Thermoelements (zwei unterschiedliche Materialien \(M_1\) und \(M_2\) in Kontakt) in elektrische Energie umgewandelt. Das könnten beispielsweise Silizium und Germanium sein.

Während die eine Seite des Thermoelements in Kontakt mit dem Strahler ist, wird die andere Seite mit einem Kühlkörper kalt gehalten (Weltraumtemperatur \( T_2\) ~ -270 °C), sodass sich eine Temperaturdifferenz zwischen den Enden ausbildet und dadurch auch eine elektrische Spannung \(U\), die dann genutzt werden kann.

Radionuklidbatterien werden in Raumsonden eingesetzt. Voyager 1 hat drei Plutonium-238 Batterien. Die Vorteile von solchen Atombatterien sind: 1) Kompaktheit, 2) keine beweglichen Teile, 3) Sie liefern Jahrzehnte lang Energie, ohne auf die Sonne o.Ä. angewiesen zu sein.