核電池能用多久_核電池的優缺點
2021-01-09 電子發燒友網絡整理 發表於 2020-03-19 11:02:28
核電池又叫「放射性同位素電池」，它是通過半導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變為電能而製造而成。核電池已成功地用作太空飛行器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊軍事用途。
2012年8月7日，美國好奇號火星車抵達火星，核電池壽命可達14年。核電池是利用放射性同位素衰變放出載能粒子（如α粒子、β粒子和γ射線）並將其能量轉換為電能的裝置。按提供的電壓的高低，核電池可分為高壓型（幾百至幾千V）和低壓型（幾十mV—1V 左右）兩類按能量轉換機制，它可分為直接轉換式和間接轉換式。更具體地講，包括直接充電式核電池、氣體電離式核電池、輻射伏特效應能量轉換核電池、螢光體光電式核電池、熱致光電式核電池、溫差式核電池、熱離子發射式核電池、電磁輻射能量轉換核電池和熱機轉換核電池等。其中直接充電式核電池、氣體電離式核電池屬於直接轉換式，應用較少。應用最廣泛的是溫差式核電池和熱機轉換核電池。核電池取得實質性進展始於20世紀50年代，由於其具有體積小、重量輕和壽命長的特點，而且其能量大小、速度不受外界環境的溫度、化學反應、壓力、電磁場等影響，因此，它可以在很大的溫度範圍和惡劣的環境中工作。
旅行者1號用的是兩顆「鈽放射性同位素電池」，俗稱作核電池，預計能用到2025年，兩塊核電池持續提供電能48年。
核電池的能源，來自於放射性同位素衰變，過程釋放能量，然後裝置把釋放的能量轉化為電能，供飛船使用，核電池在1956年發明出來，旅行者1號在1977年升空。
核電池在衰變時放出的能量大小、速度，不受外界環境中的溫度、化學反應、壓力、電磁場等的影響。
核電池提供電能的同位素工作時間非常長，甚至可能達到5000年。
缺點：有放射性汙染，必須妥善防護；而且一旦電池裝成後，不管是否使用，隨著放射性源的衰變，電性能都要衰降。
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新型核電池威力大 能用12年
福謝說：「人們已經用了50年的時間研究將簡單核衰變反應轉化為可利用能源途徑，但是最終的發電量卻總是很低。現在我們已經找到了提高反應功效的方法。」安全性高，應用前景廣泛至於這種核電池會不會造成輻射也完全不必擔心，因為密封的金屬核電池足以把放射性能源反應完全密閉。 -
核電池發展歷程_核電池發展趨勢
核電池的基本原理及種類 放射性同位素電池的熱源是放射性同位素。燃料放在電池中心，周圍用熱電元件包覆，放射性同位素髮射高能量的α射線，在熱電元件中將熱量轉化成電流。 放射性同位素電池的核心是換能器。目前常用的換能器叫靜態熱電換能器，它利用熱電偶的原理在不同的金屬中產生電位差，從而發電。 它的優點是可以做得很小，只是效率頗低，熱利用率只有10%～20%，大部分熱能被浪費掉。 -
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——即使核電池由於封裝或者屏蔽其放射性，這依然是一個放射源。我們以水果6為例，其電池3.82V、1810mAh，假設使用24小時充一次電來算，大約是0.29W的平均功耗。對於放射性物質，通常用活度來比較其放射性，老單位是居裡，1居裡=3.7×1010貝可，放射性核素每秒有一個原子發生衰變時，其放射性活度即為1貝可。 -
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現在美國密蘇裡大學的研究小組對外宣稱，外觀僅有硬幣大小，使用壽命可達普通電池100萬倍的微型「核電池」已經被研發出來。據悉，他們通過利用微型和納米級系統開發出了一種超微型電源設備，這種設備通過發射性物質的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續電流。 -
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許多人覺得「核電池」是個神奇的東西，一方面它是由核能驅動，看起來高大上；另一方面有人聲稱這種電池可以使用「一萬年」，似乎用了核電池，電能便取之不盡用之不竭了。事實果真如此嗎？從這個名字我們可以大致理解：所謂的「核電池」實際上是利用了放射性同位素在衰變過程中產生熱能，再利用熱能進行發電的一種設備。它與我們傳統意義上的核電站發電實際是兩回事。大多數的RTG需要用到一种放射性元素鈽。眾所周知，鈽是一種很危險的物質，許多原子彈就是用鈽製造的。 -
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手機什麼時候才能用上「永不充電」的核電池?
> 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。 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！ -
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