Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ) представляют собой уникальные устройства для производства электроэнергии, использующие тепло от распада радиоактивных изотопов. Одним из знаменитых представителей этой технологии является советский генератор Бета-М, который получил широкое применение в таких отдалённых объектах, как маяки и сигнальные огни. В основе работы Бета-М лежит стабильное преобразование тепловой энергии, выделяемой радиоактивным изотопом стронция-90, в электричество с помощью термоэлектрических преобразователей. Такое устройство имеет особое значение в условиях, где сложно или невозможно применять традиционные методы электроснабжения. Конструкция Бета-М отличается продуманностью и надёжностью.
Главным элементом является радиоизотопный тепловой источник, содержащий около 280 граммов стронция-90 с активностью порядка 1480 терабеккерелей. Этот изотоп выделяет тепло мощностью примерно 250 ватт, что позволяет генератору производить около 10 ватт электрической энергии на выходе в момент изготовления. Один из ключевых факторов долговечности Бета-М — это период полураспада стронция-90, который составляет около 28,79 лет, благодаря чему срок службы устройства достигает от 10 до 20 лет. Внешняя оболочка и система теплоизоляции обеспечивают безопасность и защиту от радиационного воздействия, их конструкция включает многослойные экраны и теплоизоляционные материалы, а сам тепловой источник покрыт слоем вольфрама, который выполняет функцию внутренней радиационной защиты. Для эффективного охлаждения и поддержания стабильной работы на корпусе расположены радиаторные ребра.
Производство РТГ Бета-М в советское время было налажено на заводе Балтиец, расположенном в Нарве, Эстония. Массовое изготовление таких генераторов было необходимо для оснащения большого количества удалённых объектов, особенно в условиях Крайнего Севера и Арктики, где поддержка электросети представляет серьёзную техническую проблему. Использование радиоизотопного генератора позволило обеспечить надежное и длительное электроснабжение маяков, что повышало безопасность морских навигационных маршрутов. Несмотря на преимущества, связанные с автономностью и надёжностью, применение Бета-М не лишено рисков. На протяжении нескольких десятилетий устройство подвергалось инцидентам, главным образом из-за актов вандализма и неправильного обращения.
Радиоактивный источник, содержащий стронций-90, имеющий высокую активность, представляет серьёзную угрозу для здоровья и окружающей среды при неодобрительном обращении. В результате подобного проникновения утилизированных или заброшенных генераторов были зарегистрированы случаи острых радиационных заболеваний у людей, неосознанно контактировавших с ними. Один из самых известных инцидентов связан с Лией в Грузии, где в 2001 году трое местных жителей нашли части разбитого генератора и получили серьёзные ожоги, проявления острой лучевой болезни, обусловленные непосредственным воздействием интенсивного бетапучка стронция-90. Эти события стали поводом для проведения масштабной операции по изъятию и безопасной утилизации радиоактивных материалов, в которой участвовала специально обученная команда. В целях защиты сотрудников были введены строгие ограничения по времени пребывания в зоне облучения и применена дополнительная защита в виде свинцовых контейнеров.
Вследствие выявленных вандальных атак, а также интенсивного циклона старения устройства, государственные органы и международные организации уделяют повышенное внимание контролю, мониторингу и модернизации существующих радиоизотопных генераторов. В частности, проводятся программы по замене или удалению устаревших или вышедших из эксплуатации генераторов, а также по разработке новых источников питания с улучшенными характеристиками безопасности и экологичности. Важную роль в изучении и оценке рисков эксплуатации Бета-М играют экологические и научные учреждения, исследующие воздействие излучения и потенциальные пути его минимизации. Реализация совместных проектов между странами, а также обмен опытом по безопасному использованию и утилизации РТГ способствует снижению техногенных и экологических рисков. Таким образом, радиоизотопный термоэлектрический генератор Бета-М представляет собой важный шаг в развитии технологий автономного энергообеспечения.
