核知事|核电池知多少

来源:学习强国-中国核工业发布时间:2019-09-09[关闭][打印]

电池就是一个存储能量的池子。在需要的时候,这些能量可以以电能的形式被利用。人类为什么要使用电池?因为它便携、随取随用、反应条件温和、能量释放缓慢、能量利用率高,而自成一体的核电池在某些方面尤为出色。

按照所存储能量的种类来区分,现在的电池可以分为三种:1.物理电池,包括太阳能电池(光能)、温差电池等。2.化学电池,包括干电池、蓄电池、燃料电池等。3.核电池,包括核裂变电池、核聚变电池等。

核电池已经有将近60年历史了。现在所讲的核电池都是核裂变核电池,亦称“放射性同位素电池”。世界上第一个放射性同位素电池是在1959116日由美国人研制而成,中国的第一块放射性同位素电池在1971312日诞生于中科院上海原子核所,以钋210为燃料。2006年,中国原子能科学研究院研制出我国第一块钚238同位素电池。

一般来说,核电池包含辐射β射线(高速电子流)的放射性源(例如锶90)、收集这些电子的集电器以及电子由放射性源到集电器所通过的绝缘体三个部分。这种核电池产生的电压高,但电流很小,优势在于体积小、重量轻、寿命长(不是一般的长),能量大小、释放速率不受外界环境如温度、化学反应、压力、电磁场等的影响,可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作。

核电池应用在很多特殊场合,比如在医学领域,心脏起搏器使用的核电池重量轻、体积小、时间长;在深海里,太阳能电池派不上用场,而化学电池的使用寿命又太短,因此现在已将核电池用作海底电缆中继站等的电源;在航空航天领域,卫星和各种探测器不仅要求电池的重量轻、体积小、寿命长,还要能经受强烈的震动,可以在很苛刻的条件下工作。

可以大胆设想一下,将来要是日常生活全部应用核电池会是怎样的情形?那时,所有的电子产品和家用电器再也不用充电了,一个毫不起眼的核电池就能支持它们一直工作下去。核电池这么好,难道没有任何缺点么?当然有,比如安全问题、污染处理问题,这些目前还有待更进一步的解决。

我们知道,人类至今还不能温和地使用核聚变的能量,甚至有人认为使用核聚变核能的核电池只是个遥远的梦。

其实仔细想想,我们现在看到的“托克马克”磁约束下桀骜不驯的核聚变,就像史前时代人类的祖先刚刚认识火一样,那时的人们无法想象现代人对火的使用,现代人又怎么能预料未来人对核能的使用呢?科技的发展还在加速,或许在不远的将来,核聚变核电池就可以走进千家万户。