手機什麼時候才能用上「永不充電」的核電池?

一聽說「核電池」這三個字，一些恐核的人，內心便開始顫抖……

但是，先別抖，咱們今天要說的這種核電池，它跟大家印象中的核電池那是完全不一樣的。

以前的核電池

用於太空探索的核電池，一般是利用放射性元素鈽238衰變時，自身放出大量熱量，通過熱電效應，把熱量轉換為電。

圖為鈽238，它的半衰期為87.74年，衰變時釋放阿爾法粒子α，同時放出大量熱量，即使鈽238的量很少它也能自燃。

如果鈽238對人類健康就像白開水一樣完全無害，那咱們的生活該有多美好，每家1公斤鈽238，然後燒火做飯冬天取暖照明等等等一切全靠它了，而且最少能用100年！

但是很不幸，鈽238有毒，所以它一般用在宇宙探測器上。

比如「旅行者1號」上面的核電池，也是採用鈽238，重37.7公斤，能放出2400瓦的熱能，這些熱能可產生160瓦的電力。

「旅行者1號」已經離開咱們太陽繫到達星際空間，正是因為有了核電池，人類才能收到來自太陽系邊緣，近190億公裡外「旅行者1號」的信息。

日後若是外星人捕獲了它，衷心祝願他們不被「旅行者1號」上的鈽238毒死。

可民用的核電池

這種核電池不是採用重元素如鈽、鈾等，它使用的氫的同位素氚。

氕就是平時咱們喝的水，H2O中的的H，而氘多了一個中子，如果水分子中的氫兩個都是氘，就叫做重水，比較貴，核電站中的重水堆需要它，如果只有一個氫是氘，就是半重水，地球上有3200分之1的水是半重水。

氚核中含有兩個中子，它又叫「超重氫」，有放射性，會發生β衰變，放出電子，半衰期為12.43年。雖然氚也是核武器諸如大當量氫彈、中子彈中的聚變燃料，但它並沒有鈽238那麼壞。

例如，因為氚能發射電子，所以可以用它激發螢光粉發光，常在夜光表、出口指示牌中用到。

氚的半衰期只有12.43年，每過12.43年氚就減少一半，所以地球上的氚很少，都是現炒現賣，它是宇宙射線衝擊大氣層時的產物，非常微量，大部分是人工合成的。

氚電池原理

它的原理跟太陽能發電類似，在太陽能發電中，太陽光在半導體（PN結）中產生電子和空穴對時，於是電子在內電場的作用下流動，產生電力。

a，Beta輻生伏打效應；b，輻生伏打效應的電勢圖

在氚電池中也是類似的道理，因為氚會發射電子，當這些電子被半導體捕獲後，就能產生電了。總的原理是這樣的。

這種核電池安全嗎？

氚的衰變只會發射電子，而這電子的能量很弱，用幾張紙就能擋住，不可能穿透到人體裡面去，除非是，你用鐵錘把這種核電池砸得粉碎，然後吞到肚子裡，那肯定是不安全了，不過話說回來，你把現在的鋰電池砸碎，吞到肚子裡照樣也是不安全的。

這電池可用於手機嗎？

這種電池可連續工作20年以上，可在-40 C至+80 C的環境中工作，提供0.8伏、1.6伏、2.4伏的電壓，但是電流很小，目前只適合用在壓力或者溫度傳感器、智能傳感器、深海油井中的傳感器、醫療植入物、矽時鐘、涓流充電鋰電池、以及低功耗的處理器中。主要面向軍事用途，和工業應用。

據悉，能夠在手機上使用的功率較大且安全廉價的核電池，目前還處於探索階段。