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不充電可用2.8萬年!核動力電池取得進展,充電將成歷史?
手機電池到多少就能充電
只要出遠門,就不得不帶充電寶,讓人覺得特別麻煩。
然而有一種電池,不充電就可以用
2.8萬年
!它就是核電池,如今已取得進展,在未來,充電這件事將成為歷史!
耐久的核電池
談到核電池,大家第一反應就是核的
危險性
,上世紀蘇聯發生的切爾諾貝利事件在人們的心頭蒙上了陰影,也讓大家“聞核色變”。
那麼,核電池和核電站的危險性究竟是否一樣?
簡單理解的話兩者確實有諸多
相似之處
,核電站的工作原理是利用裂變產生的巨大能量,將水加熱,產生水蒸氣進行發電。
核電站就像一個巨大的鍋爐發電廠,只不過沒有利用煤炭作為原料。
而核電池則利用的,則是
同位元素衰變產生的巨大熱量
,直接將熱能轉化為電能,省去中間環節。
因此核電池又被稱為放射性
同位元素電池
,相對來說要穩定一些。
核電池內部結構也很簡單,主要分為兩部分,一部分是裝載同位元素的空間,另一部分則是熱能發電機。
目前,供應核電池的同位元素主要有三種——Po-210(半衰期138天)、Sr-90(半衰期28年)、Pu-238(半衰期89。6年)。
提到Pu-238,很多人可能會認為,這個元素也是製作原子彈的原料。
但其實,Pu-239同位元素才是原子彈原料,Pu-238要比Pu-239
穩定許多
,因此兩者的用途
天差地別
。
目前,人類對同位元素產生的熱能利用率只有
10%到20%
,其餘的熱能全部都被浪費。
理論上,由於核電池中的碳-14原子核衰變週期可以達到
2.8萬年
,所以一塊核電池如果被人類完全利用起來,便足以用2。8萬年之久。
當然,這是理想數值,考慮到原子核在衰變週期中可能損失能量,以及人類技術的限制,一塊核電池還是能夠用超過1萬年左右。
從現實角度來講,要是再算上核電池在使用過程中的
老化磨損
問題,應該就只能用個幾千年了。
但這對於人類來說,也算是福音,畢竟如今的電池壽命也就在三四年左右,手機電池更是得一天一充。
核電池取得進展
美國的
NDB新能源
公司稱,在研究核電池方面已經有所進展,一旦電池上市,將顛覆如今市場上所有的能源電池。
NDB新能源公司還列舉出了幾款新能源電池,其使用的時間在10年到2。8萬年不等。
最引人注目的,自然是能夠使用2。8萬年的核電池。
這款核電池的熱力發電機原料採用的是
奈米金剛石
,保證電池在經受撞擊、高溫重壓環境下,不會損壞。
此外,這款核電池的動力來自核廢料,一旦使用在人們生活之中,能夠完美解決困擾人類已久的核廢料問題。
當然,這樣一種優秀的電池還處於研發階段,究竟到了哪個地步,NDB新能源公司也沒有具體提及。
但是,我們可以從該公司的方案構想來看,開發出這樣的電池應該
不會太久
。
在NDB新能源公司發表相關研究後,不少人對核電池可能產生的危害表示擔心。
要知道,同位元素釋放出的射線,能夠改變人類基因,殺死細胞,對DNA產生
不可逆轉
的影響,影響好幾代人。
如果核電池用在民間,是否會對人類的
生產生活
造成危害?
要說沒有任何危害,那肯定是騙人的,畢竟就算是普通的鋰電池,在使用不當的情況下,也有可能招致火災等災害,危及人類生命和財產。
關鍵在於,這樣的核電池危害性究竟有多高,它會有洩露的危險嗎?
既然人家敢拿出來賣,肯定是對自己的產品有信心,正確操作的情況下,基本不會洩露。
而且未來人類的
科技水平
越來越高,對同位元素的掌控力也會越來越強,核電池也會更加穩定。
1976年,美國相繼向火星發射了海盜一號、海盜二號,兩個探測器,上邊裝的就是Pu-238元素核電池。
因為火星的晝夜溫差超過100攝氏度,而且常有沙塵阻擋陽光,普通電池和太陽能電池都不能很好發揮作用。
但核電池能經受得住
惡劣的環境
考驗,讓兩個探測器在火星上連續工作了5個月。
可見,核電池的安全性還是有所保障的。
從生產核電池的同位元素的放射性來講,三種元素放射性偏弱,即使真的洩露,也有補救的機會。
要實在不放心,可以選擇半衰期較短的Sr-90元素核電池,它的危害性也相對較小,用個幾十上百年還是沒有問題的。
充電成為歷史?
如此優秀的核電池會普及到民間嗎?到時候,充電是否就成為了歷史?
人類能源的更新換代是
歷史趨勢
,普及民間只是早晚的過程,但可能需要經歷一段長久的時間。
畢竟,一塊電池就能傳給子子孫孫,這可讓那些賣電池的商家咋活?
因此,在核電池民用化的道路上,需要緩慢進行,給予能源商家足夠的時間去轉型,做能源的保養維修服務。
同時這也是在給予科學家更多的時間去降低核電池的
製造成本
,讓價格足夠親民。
當核電池普及民間後,充電或許就真的成為了歷史。
說不定,手機都給
換了幾代
,當中的電池還依然耐用。
如今已經有了部分民用核電池,但這種核電池的電能轉化效率低,只能供給手錶等小型電子產品的使用
這種核電池叫做
氚電池,
利用的是氫同位元素衰變,壽命也只有20年左右。
一小塊手錶電池的價格就在1000美金(摺合人民幣約7000),讓許多人望而卻步。
目前氚電池還只是
有價無市
,人們很難在市場上買到,但電池的研發公司表示,將在未來的20年內,將氚電池運用到手機、電腦等電子產品中去。
我國對核電池的開發
中國的核電池研究相比其他領域來說,要落後許多。
此前,我國一直無法制造出Pu-238元素核電池,於是就花費了3000萬人民幣從俄羅斯進口了一塊。
它只有
兩塊乾電池
大小,但能夠持續發電200年!
科學家將它小心的開啟,觀察其內部結構,發現它竟是如此簡單。
但是科學家研究了它幾年,也無法做出同樣的一塊核電池。
隨著我國航天領域、潛海領域的發展,迫切需要科學家研發出屬於自己的Pu-238元素核電池。
中國
原子能科學研究所
肩負起了重任,經過幾年的研究,終於製造出中國第一塊Pu-238元素核電池,彌補了我國核電池領域的短板,為各項領域的研究提供了
能源保障
。
在未來的航天領域中,Pu-238元素電池將大放光彩,帶領我國的能源領域走向新高。
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