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续航20年的核电池什么时候量产

2019-05-15 00:42:11来源:励志吧0次阅读

不是说已经有20年不断电的核电池了吗?那玩意靠谱吗?安全不?能量产吗?

微型核电池这个概念并不算新鲜,其实早在1999年就已经被科学家提出了,其可行性在原理上也解释得通,区分于核电站的核裂变生成电能,所谓的微型核电池,其实并不是利用核裂变转化为电能的原理,而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。

像这位友提到的20年不断电的核电池,应该是此前外媒提到的一种民用氚电池,产电的原理根本不需要经过热量转换。这类电池使用的所谓核原料是氢的同位素氚,它的原子核由一个质子和两个中子构成,又被称为超重氢。

这是一种放射性物质,会发生衰变,放出高速移动的电子,即射线,同时转变成氦3。这类电池就是直接利用氚的衰变产生的射线,让这些高速电子射入半导体中,从而产生了微弱的电流。

具体原理来说,氚在衰变中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时释放一个电子,即粒子。氚放出的高能电子束在穿过窗口通道后进入捕获层,在通过p-n结的有效区域期间,半导体材料内部电子将被粒子激发到激发态,构成电子-空穴对,由于p-n结内部的内建电场作用,电子和空穴将被分离到p-n结两端,从而构成宏观电压。如果在p-n结两段构成回路的话就产生了电流。

由于这个机制类似于光生伏应,所以才用衰变作为能量源的核电池也被称为贝塔伏特电池。同时由于氚的半衰期长达12.43年,因此这类电池可以在长时间内持续提供电池。但它产生的电流不大,只合适应用于那些耗电较低但需要超长时间不间断供电的场合,比如内置医疗设备的供电,和军事或太空用途。

为什么无法量产?

那么既然是有可行性的,那么目前为何没有见到量产的核电池呢?

1、首先便是安全性上,核这个词,大家已不是很陌生了,在很多中也都见过,比如核电站爆炸啦,核弹将毁灭人类啦,核泄漏制造出了新怪物啦,仿佛核就是危险的代名词一般,在核电站附近的居民甚至会达到谈核色变的程度。

而正是由于人们对核能潜意识里的忌惮,也就导致了核能的民用进展一直以来都非常缓慢,所以即便在实验室中已实现了核电池的研发,科学家仍然要对其进行漫长的安全评估,同时还要用更长的时间去进行宣扬,以消除人们的疑虑。如果没有做好安全评估,那末恐怕即便是量产了,也不会有人敢用。引用一条比较有趣的段子:普通电池发热:我去要没电;核电池发热:我去要炸!

2、其次还是安全性,我们知道,核电池想要运用在中,是有尺寸限制的,即便目前的核电池避开核裂变,利用放射性同位素的核衰变,来减小其危险性,但是对这类耗电量不大的装备来说,会导致核能释放的能量只能在有限的空间内释放出来,从而造成热量不能及时转换或导出,那么随着时间的积累,极有可能产生电池破裂或爆炸的危险。

3.另外,依然是由于安全性,在同位素的选择上,虽然目前在自然界探明或人造的放射性同位素很多,但基于辐射类型、辐射安全性、能量稳定性、半衰期和价格等因素的考虑,科学家目前仍未找到令人满意的材料,所谓的氚,也不过可以看成是过度元素而已。

4、,想说的是,别看电池......一款,你真的可以用20年吗?这能续航20年的核电池,会不会有些太浪费了?

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