美國旅行者1號使用的核電池能用多久?是什麼原理製成?

2020-11-29 艾伯史密斯

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。

核電池的基本原理是:放射性同位素在衰變的過程中,伴隨著能量釋放,大部分會變成熱能,然後熱電轉化裝置把這些熱能,持續地轉化為電能。

核電池有幾個特點:

1、能量來自於衰變過程中的質量虧損,所以只需極少的衰變物質,就可產生大量且持續的能量。

2、由於衰變不受溫度、壓力以及各種環境因素的影響,所以核電池的能量輸出非常穩定。

3、選定半衰期長的物質,可實現核電池較長時間的使用,比如旅行者1號用的鈽-238,半衰期是87.7年。

核電池的應用已經很成熟了,早在40年前,美國的阿波羅登月中,就使用了核電池在月球上給太空人供暖,此裝置叫做「放射性同位素髮熱器」。

利用不同放射性元素的性質,可以製造不同特點的核電池,核電池在許多領域都有應用,比如在醫學領域,部分人造心臟使用的就是核電池。

還有一種裝飾用的「氚氣燈」,就是利用同位素「氚」的β衰變,把衰變能轉化為可見光,實現長達二十多年的持續發光,不過那樣的光線非常暗,沒有實用意義。

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