Ein thermoelektrischer Radioisotop-Generator (RTG) ist eine elektrische Energiequelle, die die beim radioaktiven Zerfall erzeugte Wärme nutzt. Radioisotopen-Thermogeneratoren sind keine Kernreaktoren und verwenden keine Kernspaltung oder Kernfusion zur Energiegewinnung, obwohl sie immer noch hochradioaktiv sind. Radioisotopen-Thermogeneratoren werden verwendet, wenn andere Energiequellen zu teuer oder unpraktisch sind, wie zum Beispiel bei Raumfahrzeugen und automatisierten Baken und Radarsystemen.
Ein Radioisotop-Thermogenerator enthält eine Menge, oft mehrere Pfund (Kilogramm) oder mehr, an hochradioaktivem Material. Das radioaktive Material muss genug Wärme produzieren, um erhebliche Mengen an Elektrizität bereitzustellen; Gleichzeitig darf es nicht so schnell zerfallen, dass der Radioisotopen-Thermogenerator nach einigen Jahren unbrauchbar wird. Plutonium-238 ist das am häufigsten verwendete Isotop für Radioisotop-Thermogeneratoren, obwohl Strontium-90 und andere in der Vergangenheit verwendet wurden. Plutonium-238 ist teuer in der Herstellung, aber es gibt Alphastrahlung mit geringer Durchdringung ab, die viel leichter abzuschirmen ist als die Strahlung anderer Isotope.
Um die Wärme in Strom umzuwandeln, verwenden Radioisotopen-Thermogeneratoren Thermoelemente, Halbleiterbauelemente, die Temperaturunterschiede direkt in Strom umwandeln können. Obwohl Thermoelemente langlebig sind und keine beweglichen Teile haben, sind sie sehr ineffizient und wandeln weniger als 10 % der verfügbaren Wärme in elektrische Energie um. Thermoelemente bauen im Laufe der Zeit allmählich ab, was die Verluste durch den langsamen Zerfall des radioaktiven Materials verstärkt.
Radioisotopen-Thermogeneratoren sind im Vergleich zu anderen Energiequellen sehr teuer, aber sie sind in isolierten Systemen ohne andere Energieversorgung nützlich, wie z. B. in interplanetaren Raumfahrzeugen und unbemannten Funkbaken. Ein Radioisotopen-Thermogenerator kann jahrzehntelang ohne externe Eingabe oder Wartung von außen elektrischen Strom erzeugen, bis das radioaktive Material zerfällt oder die Elektronik versagt. Der Einsatz von Radioisotop-Thermogeneratoren an Bord von Raumfahrzeugen wie Cassini hat viele Umweltgruppen veranlasst, gegen die Verwendung von radioaktivem Material im Weltraum zu protestieren; Wenn die Cassini-Rakete fehlgeschlagen wäre, bestand eine geringe Chance, dass das Plutonium in die Atmosphäre freigesetzt worden wäre.