คำตอบที่ได้รับเลือกจากเจ้าของกระทู้
ความคิดเห็นที่ 3
ยาน Rover Curiosity ที่เดินสำรวจดาวอังคาร นั้น ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เรียกว่า RTG ครับ
RTG ย่อมาจาก Radioisotope Thermoelectric Generator มันคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้หลักการ
Thermoelectric คือการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และ N มาประกอบร่างกัน หลักการของ ThermoElectric นี้
คือ เมื่อใส่ความร้อนเข้าไปในด้านหนึ่งของชิ้นส่วนสาร P-N และใส่ความเย็นเข้าไปในอีกด้านหนึ่ง และมันจะ
สร้างกระแสไฟฟ้าออกมาได้ครับ ดังนั้น หลักการของ RTG นี้ คือ ความแตกต่างของอุณหภูมิด้าน Cold side
และ Hot side ยิ่งมีค่ามากเท่าใด ก็ยิ่งผลิตไฟฟ้าออกมาได้มาก แต่ก็จะต้องไม่เกินค่าอุณหภูมิที่อุปกรณ์ทนได้
อย่างของยาน Curiosity Rover ก็จะมีค่าความต่างอุณหภูมิ คือ อุณหภูมิบนดาวอังคาร ลบด้วย อุณหภูมิของสารกัมมันตรังสี
ที่ Decay ปล่อยความร้อนออกมา ซึ่งสารนี้จะปล่อยได้ร้อนประมาณ 400 - 500 องศา C .... ดังนั้น ความต่างของอุณหภูมินี้เอง
ที่นำมาป้อนให้ชุด ThermoElectric และจะได้ไฟฟ้าออกมาครับ
RTG ส่วนมากจะผลิตไฟฟ้าได้เพียง 20 - 30 Volts จ่ายกระแสได้ประมาณ 12 - 15 แอมป์
ก็คิดเฉลี่ยแล้วจ่าย Load ได้ประมาณ 250 - 350 วัตต์ ครับ แต่เป็นการจ่ายที่คงที่ไปยาวนานมาก
นานได้ถึง 20 ปี ++ เพราะพลังงานความร้อนจากการ Decay ของสารกัมมันตรังสี
อย่างเช่น Plutonium-238 จะมีค่าครึ่งชีวิต (half-life) ยาวนานถึง 87.7 ปี นั่นก็คือ
มันจะปล่อยความร้อนออกมาในเครื่อง RTG นานได้หลายสิบปีครับ
นี่คือภาพ Diagram ของโครงสร้างส่วนของ ThermoElectric มันจะประกอบด้วย
สารกึ่งตัวนำ P-N ขนาดเล็กนำมาเรียงกันและต่อวงจรทั้งในรูปแบบอนุกรม และ ขนาน
เพื่อสร้างไฟฟ้าออกมาให้ได้มากที่สุด
RTG ของยาน Curiosity (กระบอกสีขาวด้านท้าย)
เครื่อง RTG ที่ใช้งานในสถานีวิจัยขั้วโลกเหนือ
พลังงานนิวเคลียร์ขนาดเท่าลูกปิงปอง ก็มีนะครับ
นี่คือภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจ จะให้ไฟฟ้าออกมาเพียงเล็กน้อย
ไม่กี่ Volts แต่ผลิตไฟฟ้าออกมาได้นานนับสิบปีครับ
ส่วนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในเรือดำน้ำ จะคนละเรื่องกับ RTG ครับ
มันจะใช้พลังงานความร้อนจากการ Decay ของสารกัมมันตรังสีเหมือนกัน
แต่เอาความร้อนนี้ไป ต้มน้ำ เพื่อผลิตเป็นไอน้ำเอาไปขับดัน Turbine เพื่อ
หมุน Generator ผลิตไฟฟ้าครับ วิธีการแบบนี้จะผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า RTG มหาศาลเลยครับ
โดย Generator ของเรือดำน้ำขนาดใหญ่จะผลิตไฟฟ้าได้ระดับ เมกกะวัตต์
เท่าที่ผมทราบ อย่างเรือดำน้ำ Ohio class จะผลิตไฟฟ้าได้ถึง 25 เมกกะวัตต์แบบต่อเนื่อง
สำหรับเลี้ยงทุกระบบเรือดำน้ำทั้งลำครับ หากเทียบคร่าว ๆ แล้ว ก็มากกว่า RTG อยู่ 7 หมื่นกว่าเท่า
RTG ย่อมาจาก Radioisotope Thermoelectric Generator มันคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้หลักการ
Thermoelectric คือการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และ N มาประกอบร่างกัน หลักการของ ThermoElectric นี้
คือ เมื่อใส่ความร้อนเข้าไปในด้านหนึ่งของชิ้นส่วนสาร P-N และใส่ความเย็นเข้าไปในอีกด้านหนึ่ง และมันจะ
สร้างกระแสไฟฟ้าออกมาได้ครับ ดังนั้น หลักการของ RTG นี้ คือ ความแตกต่างของอุณหภูมิด้าน Cold side
และ Hot side ยิ่งมีค่ามากเท่าใด ก็ยิ่งผลิตไฟฟ้าออกมาได้มาก แต่ก็จะต้องไม่เกินค่าอุณหภูมิที่อุปกรณ์ทนได้
อย่างของยาน Curiosity Rover ก็จะมีค่าความต่างอุณหภูมิ คือ อุณหภูมิบนดาวอังคาร ลบด้วย อุณหภูมิของสารกัมมันตรังสี
ที่ Decay ปล่อยความร้อนออกมา ซึ่งสารนี้จะปล่อยได้ร้อนประมาณ 400 - 500 องศา C .... ดังนั้น ความต่างของอุณหภูมินี้เอง
ที่นำมาป้อนให้ชุด ThermoElectric และจะได้ไฟฟ้าออกมาครับ
RTG ส่วนมากจะผลิตไฟฟ้าได้เพียง 20 - 30 Volts จ่ายกระแสได้ประมาณ 12 - 15 แอมป์
ก็คิดเฉลี่ยแล้วจ่าย Load ได้ประมาณ 250 - 350 วัตต์ ครับ แต่เป็นการจ่ายที่คงที่ไปยาวนานมาก
นานได้ถึง 20 ปี ++ เพราะพลังงานความร้อนจากการ Decay ของสารกัมมันตรังสี
อย่างเช่น Plutonium-238 จะมีค่าครึ่งชีวิต (half-life) ยาวนานถึง 87.7 ปี นั่นก็คือ
มันจะปล่อยความร้อนออกมาในเครื่อง RTG นานได้หลายสิบปีครับ
นี่คือภาพ Diagram ของโครงสร้างส่วนของ ThermoElectric มันจะประกอบด้วย
สารกึ่งตัวนำ P-N ขนาดเล็กนำมาเรียงกันและต่อวงจรทั้งในรูปแบบอนุกรม และ ขนาน
เพื่อสร้างไฟฟ้าออกมาให้ได้มากที่สุด
RTG ของยาน Curiosity (กระบอกสีขาวด้านท้าย)
เครื่อง RTG ที่ใช้งานในสถานีวิจัยขั้วโลกเหนือ
พลังงานนิวเคลียร์ขนาดเท่าลูกปิงปอง ก็มีนะครับ
นี่คือภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจ จะให้ไฟฟ้าออกมาเพียงเล็กน้อย
ไม่กี่ Volts แต่ผลิตไฟฟ้าออกมาได้นานนับสิบปีครับ
ส่วนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในเรือดำน้ำ จะคนละเรื่องกับ RTG ครับ
มันจะใช้พลังงานความร้อนจากการ Decay ของสารกัมมันตรังสีเหมือนกัน
แต่เอาความร้อนนี้ไป ต้มน้ำ เพื่อผลิตเป็นไอน้ำเอาไปขับดัน Turbine เพื่อ
หมุน Generator ผลิตไฟฟ้าครับ วิธีการแบบนี้จะผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า RTG มหาศาลเลยครับ
โดย Generator ของเรือดำน้ำขนาดใหญ่จะผลิตไฟฟ้าได้ระดับ เมกกะวัตต์
เท่าที่ผมทราบ อย่างเรือดำน้ำ Ohio class จะผลิตไฟฟ้าได้ถึง 25 เมกกะวัตต์แบบต่อเนื่อง
สำหรับเลี้ยงทุกระบบเรือดำน้ำทั้งลำครับ หากเทียบคร่าว ๆ แล้ว ก็มากกว่า RTG อยู่ 7 หมื่นกว่าเท่า
แสดงความคิดเห็น
ขอความรู้ แหล่งกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์แบบเคลื่อนที่ ทำงานยังไงครับ
เรือดำน้ำ
รูปจากท่าน Partita
ความคิดเห็นที่ 1
ใช้ความร้อน จากเตานิวเคลียร์ มาต้มน้ำปั่นเทอบายมาหมุนปั่นไฟ อัดแบตเตอรี่ ตะกัวกรด แล้วเอา มอเตอร์ไฟฟ้า มาหมุนใบพัดนะ
จากท่าน aircraftdesigner
ความคิดเห็นที่ 2
ก็ยังใช้ระบบต้มน้ำอยู่ครับ แต่เป็นระบบปิดระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล
จากท่าน In Darkness
เลยนึกขึ้นได้ว่า ก่อนหน้านี้น่าซ่ามีการส่ง ยานสำรวจดาวอังคารคิวริออซิตี (Curiosity) เมื่อปี 2011
ก็ไปอ่านเจอว่า (Curiosity) มีแหล่งกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์แบบเคลื่อนที่
จึงอยากรู้ว่า หลักการทำงานของ แหล่งกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์แบบเคลื่อนที่ ของยานสำรวจดาวอังคารคิวริออซิตี (Curiosity) ทำงานยังไงครับ ในเมื่อมันอยู่บนดาวอังคารเอาน้ำที่ไหนมาต้ม และระบายความร้อน หรือเอาพลังงานที่ปล่อยออกมา มาใส่ในแบตเตอรี่ของยาน ผ่านมอเตอร์ไฟฟ้า หรือุปกรณ์ต่างแล้ว(ระบายความร้อนด้วยความเย็นของดาว ? <-- อันนี้มโนเองเอง )
ขอบคุณครับ