一传闻“核电池”这三个字,一些恐核的人,心里便开端哆嗦……
可是,先别抖,我们今日要说的这种核电池,它跟我们印象中的核电池那是彻底不相同的。
曾经的核电池
用于太空探究的核电池,一般是运用放射性元素钚238衰变时,本身放出很多热量,经过热电效应,把热量转换为电。
图为钚238,它的半衰期为87.74年,衰变时开释阿尔法粒子α,一起放出很多热量,即便钚238的量很少它也能自燃。
假如钚238对人类健康就像白开水相同彻底无害,那我们的日子该有多夸姣,每家1公斤钚238,然后烧火煮饭冬季取暖照明等等等全部全赖它了,并且最少能用100年!
可是很不幸,钚238有毒,所以它一般用在世界探测器上。
比方“旅行者1号”上面的核电池,也是选用钚238,重37.7公斤,能放出2400瓦的热能,这些热能可发作160瓦的电力。
“旅行者1号”现已脱离我们太阳系抵达星际空间,正是由于有了核电池,人类才干收到来自太阳系边际,近190亿公里外“旅行者1号”的信息。
日后若是外星人捕获了它,衷心祝愿他们不被“旅行者1号”上的钚238毒死。
可民用的核电池
这种核电池不是选用重元素如钚、铀等,它运用的氢的同位素氚。
氕便是平常我们喝的水,H2O中的的H,而氘多了一个中子,假如水分子中的氢两个都是氘,就叫做重水,比较贵,核电站中的重水堆需求它,假如只要一个氢是氘,便是半重水,地球上有3200分之1的水是半重水。
氚核中含有两个中子,它又名“超重氢”,有放射性,会发作β衰变,放出电子,半衰期为12.43年。尽管氚也是核武器比如大当量氢弹、中子弹中的聚变燃料,但它并没有钚238那么坏。
例如,由于氚能发射电子,所以可以用它激起荧光粉发光,常在夜光表、出口指示牌中用到。
氚的半衰期只要12.43年,每过12.43年氚就削减一半,所以地球上的氚很少,都是现炒现卖,它是世界射线冲击大气层时的产品,十分微量,大部分是人工合成的。
氚电池原理
它的原理跟太阳能发电相似,在太阳能发电中,太阳光在半导体(PN结)中发作电子和空穴对时,所以电子在内电场的效果下活动,发作电力。
a,Beta辐生伏打效应;b,辐生伏打效应的电势图
在氚电池中也是相似的道理,由于氚会发射电子,当这些电子被半导体捕获后,就能发作电了。总的原理是这样的。
这种核电池安全吗?
氚的衰变只会发射电子,而这电子的能量很弱,用几张纸就能挡住,不可能穿透到人体里边去,除非是,你用铁锤把这种核电池砸得破坏,然后吞到肚子里,那肯定是不安全了,不过话说回来,你把现在的锂电池砸碎,吞到肚子里照样也是不安全的。
这电池可用于手机吗?
这种电池可接连作业20年以上,可在-40 C至+80 C的环境中作业,供给0.8伏、1.6伏、2.4伏的电压,可是电流很小,现在只合适用在压力或许温度传感器、智能传感器、深海油井中的传感器、医疗植入物、硅时钟、涓流充电锂电池、以及低功耗的处理器中。首要面向军事用处,和工业运用。
据悉,可以在手机上运用的功率较大且安全廉价的核电池,现在还处于探究阶段。