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核電池有什麼用處

生活更新时间:2024-12-03 23:06:11

現如今，手機早已成為了很多人的親密夥伴，但是網上沖浪的幸福時光常常被突然彈出的充電提醒打斷。這時難免幻想一下，如果科學家能夠發明出一款可以一直使用，且不用充電的電池就好了。

核電池有什麼用處（不用充電就可以一直使用的核電池到底是好是壞）1

其實，這種電池在現實生活中是真實存在的，它就是放射性同位素溫差電池，俗稱核電池。它的工作原理與核電站并不相同，我們可以把核電站的發電原理簡單理解為核反應堆裂變時産生的熱能，加熱水，形成大量的水蒸氣，從而推動汽輪機帶着發電機一起轉動。即核能到内能到機械能，再到電能的轉化過程。

核電池有什麼用處（不用充電就可以一直使用的核電池到底是好是壞）2

而核電池的能量轉換，則更為簡單。直接将放射性同位素衰變時産生的熱能轉化為電能，這當中的主要原理就是熱電效應。

1821年，德國物理學家塞貝克發現了一個神奇現象，将兩種不同的金屬兩端連接在一起組成回路，如果兩個接觸點的溫度不同，那麼回路中就會産生電流，這就是熱電效應中的塞貝克效應。因此，核電池中主要有"放射性同位素熱源"和"溫差電堆"兩個部分，它們一個供熱，一個發電，源源不斷地輸出着電量。

核電池有什麼用處（不用充電就可以一直使用的核電池到底是好是壞）3

目前核電池中最常用的同位素是钚--238，它在衰變過程中會釋放出一個阿爾法粒子。阿爾法粒子的質量較大，速度較慢，并且用一張紙就可以輕易的阻擋，所以大大減輕了電池的屏蔽重量。當阿爾法粒子在材料中受阻減速時就會釋放熱量，據測算，钚--238在衰變過程中的功率密度達到了0.41瓦每克，并且半衰期長達87.7年，不用充電就可以長時間的提供電量。

核電池有什麼用處（不用充電就可以一直使用的核電池到底是好是壞）4

因此，科學家們率先将其利用到了空間探測器上，2012年8月6号，美國好奇号火星探測器成功着陸在火星表面。細心的觀衆不難發現，他的身上少了兩個長長的太陽能電池闆，取而代之的是一台重約45公斤的核電池。

它不僅可以規避火星沙土對太陽能電池闆的覆蓋問題，還能夠擺脫外界陽光，溫度，壓力，電磁場，化學反應的影響，持續的為探測器輸出電量，雖然核電池的功率會随着同位素的衰變不斷減弱，預計14年後将由最初的125瓦的功率輸出降低至100瓦，但是它的使用壽命依舊遠超太陽能電池。

核電池有什麼用處（不用充電就可以一直使用的核電池到底是好是壞）5

而除了航空航天領域，核電池還曾應用于心髒起搏器，它的重量僅有100多克，卻可以在人體内連續工作十年以上，患者不必因為更換電池而反複進行開胸手術，但是因為高昂的價格和核擴散等現實問題，目前核電池技術隻能出現在不計成本的尖端行業并不能作為普通商品與大家見面。

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