原子力電池

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簡単にいうと…

　半減期の長い放射性物質から生じる熱を電気へ変換する

技術要素です。

アイソトープ電池、放射線電池などとも呼ばれます。

主に宇宙探査機の電源として搭載されます。

原子力電池（放射線を電気へ換える仕組み）を実現する方式には、熱電変換方式、アルカリ金属熱変換方式、光電変換方式などがありますが、

ここではアメリカNASAの宇宙探査機で用いられてきた熱電変換方式の原子力電池（通称RTG: Radioisotope Thermoelectric Generator）について説明します。

宇宙探査機に搭載される電子力電池は、右図のような外観をしています。中身を見てみましょう。

内部には主に、熱源（プルトニウム238など半減期の長い放射性物質）のほか、熱電変換素子、冷却管、放熱フィンなどがあります。

熱源内の原子核崩壊に伴い、放射線とともに継続的な熱が周囲に生じます。

熱電変換素子は、この熱源と、冷やされた外側（冷却管–放熱フィン）の間に挟まれて温度差が生まれることで、電流を発生させます（ゼーベック効果）。

ゼーベック効果とは、温度差によって物体内の電子-正孔の関係が変化して、電流が生じる物理現象のこと。熱を利用した発電方式はこのゼーベック効果にだいたい依拠しているよ。

以上のように原子力電池は、放射性物質の核崩壊時に生じる熱を利用して、熱電変化素子を通して電気へと変換します。用いられる放射性物質の半減期（放射線が強く放たれる期間）が長いため、数十年以上にわたって利用が可能です。

他方、搭載される際には事故時の放射線漏れなど、厳重なリスク対策が求められます。

原子力電池にはそのようなリスクがあるため、宇宙探査機の電力源としては通常、太陽電池などが利用されます。太陽電池が設置できない、あるいは長期間にわたって宇宙航行する場合には、原子力電池が検討されます。

・原子力電池は、半減期の長い放射性物質から生じる熱を、電気へ換えるよ

・熱を電気へ換えるには、ゼーベック効果を発揮する熱電変換素子が用いられるよ

・原子力電池は、長期航行する宇宙探査機などに搭載される場合があるよ

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原子力電池とは

　半減期の長い放射性物質から生じる熱を電気へ変換する

という技術要素なわけです。

宇宙探査機に搭載される原子力電池は、電池（battery）とはいえ、乾電池のようなちょこんとしたサイズではなく、ひとの身長以上もある巨大なユニットじゃのう。

<参考文献>（2019/08/19 visited）