放射性同位体熱電気転換器
宇宙船の他にも、ソビエト連邦は、RTGを電源とする多くの灯台やナビゲーション信号を建設した。ストロンチウム90による給電は信頼性が高く、安定した電源となる。放射性物質の漏洩や盗難など、環境上、安全保障上の問題があると批判されることもあるが、設置場所があまり知られていないことから、あまり注目されて来なかった。しかしある時、放射性物質の格納容器が泥棒に開けられたことがあり、またグルジアの3人の木こりが、防護壁の剥がれた2つのセラミック製のRTGの熱源を偶然発見したということも起こった。3人のうち2人は、熱源を背負って帰った後、重度の放射線火傷で入院した。この電池は、最終的に回収して隔離された。
ロシアには、このようなRTGが約1000個ある。その全てが10年の寿命をとっくにすぎたものである。それらは既に機能を失い、廃棄を待っていると見られるものである。そのうちのいくつかは、放射能汚染の危険にも関わらず、金属回収業者によって金属の格納容器を剥ぎ取られている。
アメリカ空軍は、RTGを、主にアラスカ州に設置されたTop-ROCC及びSave-Iglooの遠隔レーダーシステムの電源として用いている。
過去には、非常に長い寿命を持つことから、プルトニウムを使った非常に小さなRTGが、埋込式心臓ペースメーカーの電源として使われていた。2004年現在で、約90個が未だ使われていた。
RTGに用いられる放射性物質は、次のいくつかの特徴を備える必要がある。
高いエネルギー放射を生み出さなければならない。崩壊当たりのエネルギー放出は、モル当たりのエネルギー生産に比例する。一般的に、アルファ崩壊ではストロンチウム90またはセシウム137のベータ崩壊の約10倍のエネルギーを生み出す。
放射は、容易に吸収され、熱放射に変換される形でなければならない。アルファ放射が好ましく、ベータ放射は、制動放射でかなりの量のガンマ線、X線を放出し、そのため防護壁を厚くしなければならない。同位体は、別の崩壊系列であっても、多量のガンマ線、中性子線やその他の透過性の放射線を出すものであってはならない。
比較的継続的に長期間エネルギーを放出するように、半減期が長いものでなければならない。ある量での時間当たりのエネルギー放出量(仕事率)は、半減期に反比例する。半減期が2倍で崩壊当たりのエネルギーが同じ半導体は、モル当たり半分の仕事率しか産まない。RTGによく使われる放射性同位体の半減期は数十年であるが、特定の目的のためには、さらに短い半減期の同位体が使われることもある。
宇宙飛行用には、質量、体積当たり多くの量の仕事率を産む燃料でなければならない。大きさの制限がないならば、密度と重量は地球で使うにはそれほど問題にならない。放射線のエネルギーか崩壊前後の質量損失量が既知であれば、崩壊エネルギーを計算できる。
最初の2つの基準により、利用可能な放射性同位体は30個以下に制限される。プルトニウム238、キュリウム244、ストロンチウム90が最も良く用いられるが、ポロニウム210、プロメチウム147、セシウム137、セリウム144、ルテニウム106、コバルト60、キュリウム242、ツリウムの同位体の利用も研究されている。