資源簡(jiǎn)介

核電池
超薄核電池
核能電池通常被應(yīng)用在軍事或航空航天技術(shù)上，不過通常體積較大?，F(xiàn)在美國(guó)密蘇里大學(xué)的研究小組對(duì)外宣稱，外觀僅有硬幣大小，使用壽命可達(dá)普通電池100萬(wàn)倍的微型“核電池”已經(jīng)被研發(fā)出來(lái)。
核電池原型
據(jù)悉，他們通過利用微型和納米級(jí)系統(tǒng)開發(fā)出了一種超微型電源設(shè)備，這種設(shè)備通過放射性物質(zhì)的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續(xù)電流。
該研究小組稱，雖然在很久之前核電池就已經(jīng)應(yīng)用在航天領(lǐng)域，但是在因?yàn)榇笮〉南拗?，在地球上核電池的?yīng)用還很少。大多數(shù)核電池通過固態(tài)半導(dǎo)體截獲帶電粒子，因?yàn)榱Ｗ拥哪芰糠浅８咚园雽?dǎo)體隨著時(shí)間的推移將受到損傷，為了能讓電池長(zhǎng)期使用，核電池被制造的非常大。
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的微型“核電池”使用某種液態(tài)半導(dǎo)體，在帶電粒子通過時(shí)并不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體造成損傷，所以他們得以進(jìn)一步小型化電池。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的Jae博士稱，雖然人們總是聞“核”色變，但實(shí)際上核動(dòng)力能源早就被應(yīng)用在例如心臟起搏器、太空衛(wèi)星和海底設(shè)備等多種安全供電項(xiàng)目上。
核電池開發(fā)者Jae Kwon和J.David Robertson
核電池簡(jiǎn)介
核電池又叫“放射性同位素電池”，它是通過半導(dǎo)體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏圃於?。核電池已成功地用作航天器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊軍事用途。 　一般核電池在外形上與普通干電池相似，呈圓柱形。在圓柱的中心密封有放射性同位素源，其外面是熱離子轉(zhuǎn)換器或熱電偶式的換能器。換能器的外層為防輻射的屏蔽層，最外面一層是金屬筒外殼。 　　
核電池優(yōu)缺點(diǎn)
　　
優(yōu)點(diǎn)
核電池在衰變時(shí)放出的能量大小、速度，不受外界環(huán)境中的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場(chǎng)等的影響。核電池提供電能的同位素工作時(shí)間非常長(zhǎng)，甚至可能達(dá)到5000年。 　　
缺點(diǎn)
有放射性污染，必須妥善防護(hù)；而且一旦電池裝成后，不管是否使用，隨著放射性源的衰變，電性能都要衰降。
核電池類型
核電池可分為高電壓型和低電壓型兩種類型。
高電壓型核電池以含有 β射線源（鍶-90或氚）的物質(zhì)制成發(fā)射極，周圍用涂有薄碳層的鎳制成收集電極，中間是真空或固體介質(zhì)。以氚為放射源的試驗(yàn)電池,直徑為9.5毫米，長(zhǎng)度為13.5毫米，電壓500伏時(shí)電流為160皮安，12年衰降50％（若用鍶-90，25年衰降50％）。 　　
相關(guān)應(yīng)用
心臟搏動(dòng)調(diào)節(jié)裝置 　　
人造心臟的放射性同位素動(dòng)力源用的燃料是钚－238。 　　
航天技術(shù)中的應(yīng)用
在太空中邀游的衛(wèi)星，它對(duì)電源的要求特別嚴(yán)格，既要重量輕、體積小，能經(jīng)受強(qiáng)烈的振動(dòng)，而且還要求使用壽命長(zhǎng)。因此，國(guó)外在70年代初期相繼發(fā)射的幾個(gè)木星探測(cè)器上，都裝有用氧化钚和鉬制做的高性能核電池。后來(lái)發(fā)射的火星探測(cè)器，也裝有類似的核電池。 　　
在氣象衛(wèi)星雨云號(hào)上也安裝了放射性同位素電池。這種氣象衛(wèi)星環(huán)繞地球周圍的軌道飛行，可以用來(lái)拍攝云圖，或者對(duì)大氣層和地球表面的地形進(jìn)行勘察和調(diào)查。
在探查木星的衛(wèi)星——先驅(qū)號(hào)上面裝置了四個(gè)30瓦的放射性同位素電池。 　　
1976年，火星的衛(wèi)星飛船“海盜號(hào)”在火星表面成功地進(jìn)行了無(wú)人著陸，在這個(gè)衛(wèi)星船上也安置了兩個(gè)35瓦的放射性同位素電池。
1969年7月21日，人類第一次成功地登上月球，使用的是阿波羅11號(hào)飛船。在阿波羅11號(hào)飛船上，安裝了兩個(gè)放射性同位素裝置，其熱功率為15瓦，用的燃料為钚－238。但是，阿波羅11號(hào)上的放射性同位素裝置是供飛船在月面上過夜時(shí)取暖用的，也就是說它僅僅用于提供熱源。所以，該裝置又叫做ALRH（Apolo Lunar RI Heater）裝置，意思是阿波羅在月球上用的放射性同位素發(fā)熱器。但是，在后來(lái)發(fā)射的用于探索月面的阿波羅宇宙飛船上，安裝的放射性同位素裝置全部是為了發(fā)電用的。這就是SNAP－27A裝置。它用的燃料是钚－238，設(shè)計(jì)的電輸出功率為63.5瓦，整個(gè)裝置重量為31千克，設(shè)計(jì)壽命為一年。主要是用于阿波羅月面探查的一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)?！　≡诎⒉_12號(hào)飛船上首次裝載的放射性同位素電池——SNAP－27A裝置，其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)時(shí)考慮的一年，并能連續(xù)供給70瓦以上的電力，完全符合預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。由于這一實(shí)驗(yàn)獲得成功.后來(lái)在1970年發(fā)射的阿波羅14號(hào)以及隨后的阿彼羅15號(hào)、16號(hào)、17號(hào)等飛船上都相繼安裝了SNAP－27A裝置。
水下的應(yīng)用　　
在深海里，太陽(yáng)能電池派不上用場(chǎng)，其他如燃料電池和化學(xué)電池的使用壽命又太短，因此現(xiàn)在已將核電池用作水下監(jiān)聽器和海底電纜的中繼站的電源，用來(lái)監(jiān)聽敵潛水艇的活動(dòng)和通訊。 　　
　　

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