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如果将一个放射性同位素发电机的外壳剥开,如图2我们将发现它有四个主要的部分。第一部分为外壳本身,其为一个薄薄的金属罐用来防止内部受到污染 ,通常也用来做为散热器。第二部分为大量的辐射屏蔽物质,虽然这些有时对于发射α粒子的燃料并没有必要。第三部分就是排列整齐的热电元或是热离子转换体,用以把同位素衰变时所放出热的一部分转变为电流。最后,在发电机的中心部分便是整个能量的来源即燃料套。大多数放射性同位素发电机的形状均呈圆柱形柱 。