为什么手机都不采用核电池

4 西缘分 1年前 396次点击

如今,手机已经成为许多人的亲密伙伴,但上网的快乐时光却经常被突然的充电提醒打断。这时候难免会想象,如果科学家能发明一种不用充电就能一直使用的电池,其实这种电池在现实生活中是真实存在的。它是放射性同位素热电电池,俗称核电池。

它的工作原理与核电站不同。我们可以把核电站的发电原理简单理解为核反应堆裂变时产生的热能,加热水形成大量水蒸气,从而推动汽轮机随发电机旋转收集核能,然后能量可以转化为机械能,再转化为电能,而核电池的能量转换更简单。直接将放射性同位素衰变产生的热能转化为电能。

其主要原理是热电效应。1821年,德国物理学家泽贝克发现了一个神奇的现象。两种不同金属的两端连接在一起形成一个环。如果两个接触点的温度不同,回路中就会产生电流,这就是热电效应中的塞贝克效应。所以核电池里主要有两部分:放射性同位素、热源和热电堆,源源不断地供热发电。

目前,核电池中最常用的同位素是钚-238,它在衰变过程中会释放出一种α粒子。α粒子质量大,速度慢,用一张纸就能轻松挡住,所以电池的屏蔽重量大大降低。当α粒子物质受阻减速时,会释放热量。据估计,钚-238在衰变过程中的功率密度达到每克0.41瓦,半衰期长达87.7年,可以长时间不充电供电。

因此,科学家率先将其用在空探测器上。2012年8月6日,美国好奇号火星探测器成功登陆火星表面。细心的观众不难发现,它丢失了两块长长的太阳能电池板,取而代之的是一块重约45公斤的核电池。既能避免火星沙子对太阳能电池板的覆盖问题,又能摆脱外界阳光、温度、压力和电磁工厂化学反应的影响,为探测器持续输出电能。

虽然核电池的供应会随着同位素的衰变而不断减弱,预计14年功率输出会从最初的125瓦降低到100瓦,但其使用寿命仍然远远超过太阳能电池。除了航空空航天,核电池也被用于心脏起搏器。它们的重量只有100多克,却能在人体内连续工作十几年。患者不必因为更换电池而反复开胸,而是因为价格高、核扩散等实际问题。目前,核电池技术只能出现在不计成本的尖端行业,不能被视为普通商品。如果你很想用你的手机,你不需要充电。只能等中国科研人员努力加油了。y

共 4 条评论
210 1年前
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你可以进入理论的世界,在理论的世界里没有什么不可以实现的

叮咚 1年前
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但是现实的世界什么都要考虑成本,很多的想法看哪里都很对劲,但是一实行那就没办法了,就是因为你想的特别好的东西,成本直接上天

210 1年前
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是的

远洋 1年前
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随着技术的进步,不久的将来会把核电池用到汽车上 用到手机上的

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