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新型核电池威力大 能用12年
2009-07-21 00:00 佚名 本站原创

 

提起核能,人们通常会把它与层层把关、纵深设防的核电站联系在一起,可能还会不由自主地浮现出辐射、扩散等危险字眼。殊不知,核能已经悄悄地在改变我们的日常生活。美国科学家日前宣布,他们已经研制成功一种新型的核电池,它的功率是同类电池的10倍,而且可以连续使用十多年。

功率超强的秘密

据美国《生活科学》杂志5月13日报道,核电池发电的原理与太阳能电池板把阳光转化为电能的原理相似,核电池中的氚(氢的放射性同位素)等放射性气体在衰变中会释放出的具有热能的β射线,经由电池中的热电元件转化成为电能。

然而,由于气体衰变过程中,射线向各个方向发射,许多都没有经过转化就消失无踪了,因此此前出现的核电池还不如太阳能电池的功率大。

由美国罗彻斯特大学工程师菲利普·福谢领导的研究小组新研制的核电池,其独特之处在于用于热电转化的硅晶片。他们对其表面进行了改造,凿出了无数宽1微米、深40微米的凹点,这样一个三维的反应环境极大地提高了所产生的电能,一举将电池功率提高了10倍。

福谢说:“人们已经用了50年的时间研究将简单核衰变反应转化为可利用能源途径,但是最终的发电量却总是很低。现在我们已经找到了提高反应功效的方法。”

安全性高,应用前景广泛

至于这种核电池会不会造成辐射也完全不必担心,因为密封的金属核电池足以把放射性能源反应完全密闭。而且氚元素释放出的β射线穿透性不高,一张纸就能把它隔离开来,更不用说穿透皮肤了。

这种核电池体积小,而且“长寿”,至少能工作12年,如果把它用在日常生活的电子设备中,就可以省掉频繁更换电池的麻烦。在医学领域,它可以为心脏起搏器等需要长年埋植在人体中的医学仪器持续供电。它不怕温度巨大变化,也不怕深海下的高压和腐蚀,因此既能随太空飞船上天,也能随深海探测器下海。

但福谢表示,电池在两年内还不会进入市场,因为他们希望通过进一步研究把电池功率再提高几倍。看来,一场令人期待的生活能源革命正以更快的加速度越来越近。(欧叶)

形形色色的现代电池

· 注水电池

德国开发的这种电池只要注入水就能供电筒、闪光灯和玩具使用。这种电池能存放50年,能放电、充电。充电时,取下盖子洗净内部,注水即可。

· 细菌电池

日本研制的这种电池是把两种细菌放入糖浆中,一种细菌蚕食糖浆产生有机酸,另一种细菌使有机酸化为氢,这些氢与放进的磷酸起反应,便可放电。

· 超薄电池

这种法国生产的电池如普通纸厚,质软,能像纸一样随意切割或折叠,能反复充电上千次,手表、汽车均可使用。

· 看不见的电池

美国科学家发明了世界上最小的电池。其直径仅70微米,与普通感冒病毒大小相似,只能在电子显微镜下才能看到。该电池能在45分钟之内产生0.02V电压。

· 核电池

核电池还有个名字叫做“放射性同位素电池”。同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线,这种同位素就称做“放射性同位素”。人们通过半导体热电转换元件将这些射线的热能转变为电能,就制成了核电池。

同位素在自然衰变中能放出比一般物质大得多的能量,而且衰变时间很长,因此,核电池的能量大,体积小,可以长时间使用。而且同位素在衰变时放出的能量大小、速度,不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场等的影响。因此,它以抗干扰性强和工作准确可靠而著称,成为电池家族中的佼佼者。

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