科學(xué)家發(fā)明可以用一百年的核電池,會(huì)用到手機(jī)上么?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-10 10:19
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隨著本世紀(jì)來(lái)科技的發(fā)展我們現(xiàn)在的生活中到處充斥這各種電子產(chǎn)品,服務(wù)著我們的日常生活和娛樂(lè),我們的衣食住行都離不開電子產(chǎn)品。這些電子產(chǎn)品給我們帶來(lái)了諸多的便利,但是只要他們的電量耗盡,就和一塊板磚一樣沒(méi)有什么用處了。就拿我們24小時(shí)都帶在身邊的手機(jī)來(lái)說(shuō),雖然換上了大容量的鋰電池,但是現(xiàn)在手機(jī)的屏幕更大,服務(wù)跟多,里面加裝的APP程序也越來(lái)越繁雜。
雖然電池的容量上去了,但手機(jī)的功耗更大,待機(jī)時(shí)間沒(méi)有得到多大的提升,甚至還有所下降。加上現(xiàn)在的人對(duì)手機(jī)的依賴程度較高,使用的比較頻繁,而鋰電池是沒(méi)有記憶功能的在一次次的使用中就會(huì)耗損導(dǎo)致電池所能儲(chǔ)存的電量越來(lái)越少雖然人們想了很多的替代辦法比如快充技術(shù),可以在很短的時(shí)間里將電池充滿。還有就是利用移動(dòng)電源,但是這兩種方法都不是特別的方便,一個(gè)是你沒(méi)有隨時(shí)可以找到有插頭的地方讓你充電,一個(gè)就是大容量的移動(dòng)電源比較笨重,不易攜帶。而且電量也容易耗盡,一般也就沖個(gè)兩次左右就沒(méi)電了。
那么就沒(méi)有一勞永逸的方法么?日前俄羅斯的科研人員,就開發(fā)出了一款新型的電池,他是基于鎳-63打造的微型核電池,能量遠(yuǎn)超我們?nèi)粘V惺褂玫碾姵亍_@也是我們比較擔(dān)心的問(wèn)題,核材料都具有比較強(qiáng)的放射性,而且他的危害范圍大持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),曾經(jīng)的日本廣島和長(zhǎng)崎被核炸彈打擊過(guò)的地方,幾十年寸草不生,方圓幾十里沒(méi)有生命的存在。
所以大家對(duì)于這款電池的安全性格外關(guān)注,而專家也給出了詳細(xì)的說(shuō)明,這款電池可以說(shuō)非常的安全,因?yàn)殒?63的微量的輻射,他并不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害,而且他的穿透性極差,基本上都會(huì)被攔截在電池內(nèi)部的保護(hù)材料上,而且他們還做了雙重保險(xiǎn)在表面加裝密封的金屬殼。
這款由鎳-63打造的電池由于他的元素特性,所以他會(huì)在幾十年里緩慢得釋放電量這種特性造就了它極佳的續(xù)航能力,但是這種電池的成本還是比較高的,而且他釋放的電量還是比較低的功率暫時(shí)還不足以滿足受手機(jī)對(duì)電量的需求。還有現(xiàn)在的電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度比較快,如果裝上擁有一塊幾十年都不斷電的電池還是比較浪費(fèi)的。如果現(xiàn)在市場(chǎng)上有這樣電池的手機(jī)上市你會(huì)選擇購(gòu)買么
電池是一個(gè)普通的名詞,但是加上核以后馬上就變得高大上了??赡芎苌偃酥溃穗姵剡@個(gè)科幻色彩濃厚的東西,不僅早就有了,而且早就已經(jīng)開始應(yīng)用了。
首先說(shuō)一說(shuō)核電池的原理。核電池的原理十分簡(jiǎn)單。放射性核素發(fā)出來(lái)的放射性射線本質(zhì)就是一種能量,既然是能量,那轉(zhuǎn)化為電能即可。核輻射轉(zhuǎn)化為電能的方式主要有以下幾種:
其一是直接充電:有的射線本來(lái)就是帶電粒子,比如β射線其實(shí)就是電子流,既然這樣,那就可以直接利用這些電子流對(duì)特制的裝置進(jìn)行充電。再簡(jiǎn)單不過(guò)了。
其二是溫差發(fā)電:放射源在發(fā)出射線的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的熱量(這也是為什么停堆后,反應(yīng)堆芯的核燃料會(huì)熔化,大家可以據(jù)此想一想衰變熱的能量有多大)。既然有熱量,就可以利用半導(dǎo)體材料,進(jìn)行溫差發(fā)電。
其三是光電效應(yīng):這種方式類似于太陽(yáng)能發(fā)電,先讓射線照射到熒光物質(zhì)上,讓熒光物質(zhì)發(fā)光,然后,太陽(yáng)能電池就可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芰恕?/span>
可以說(shuō),核電池的原理,比原子彈的原理還簡(jiǎn)單,更好的消息是,核電池比原子彈制造起來(lái)容易多了。
核電池最大的優(yōu)點(diǎn)在于不受干擾,壽命長(zhǎng)。不管外邊發(fā)生了什么,只要電池內(nèi)的核素還有輻射,電池就可以一直使用。許多放射性物質(zhì)的半衰期有數(shù)百年之久,這意味著很多核電池可以使用幾百年。如果某一天星際穿越成為現(xiàn)實(shí),穿越茫茫太空時(shí)太陽(yáng)能電池板已經(jīng)沒(méi)法發(fā)電,驅(qū)動(dòng)飛船的能量的唯一來(lái)源只能是核電池。
有人可能會(huì)問(wèn),核電池有輻射,放在旁邊人還怎么活?其實(shí)這是對(duì)放射性的一種誤解,可能很少人知道,有些射線,一張紙就可以擋住。比如α射線,本質(zhì)上就是一個(gè)氦核,一張紙就可以它擋住,β射線,本質(zhì)上就是電子,一層金屬殼就能將它擋住。所以通俗地說(shuō),利用這兩種射線做成的核電池,只要包好,就完全不會(huì)對(duì)人體造成影響。
說(shuō)道這里,講些題外話,上述兩種射線雖然用紙能擋住,但是要是進(jìn)入人體,對(duì)人體危害還是很大的。比如釙元素,在衰變是會(huì)發(fā)射出大量的α射線,毒性極大,一旦進(jìn)入人體,會(huì)讓人體因α輻射而多器官衰竭而死,且不做專門檢測(cè)根本無(wú)法發(fā)現(xiàn),是特工暗殺必備之佳品,且釙的制取和管理十分嚴(yán)格,也只有國(guó)家層面才能搞得到,因此釙又是政治暗殺之利器,比那什么氰化物不知道高到哪里去了。比如當(dāng)年俄羅斯叛變的特工亞歷山大·利特維年科,叛變后在英國(guó)倫敦避難,就是被俄羅斯特工在日式料理中混入釙滅口的。
回到正題,上述兩類反射性核素只要不吃就沒(méi)事。當(dāng)然,如果靠γ射線這種穿透力強(qiáng)的放射線做電池,那電池的屏蔽層就要認(rèn)真設(shè)計(jì)了。但是,既然利用α和β射線如此容易,目前也沒(méi)有必要考慮γ射線型核電池。
核電池的優(yōu)點(diǎn)是續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),不受外界干擾,考慮到這兩點(diǎn),核電池最先應(yīng)用的地方肯定是航天技術(shù)。
目前各國(guó)發(fā)射的各種衛(wèi)星和宇宙飛船,主要是圍繞地球飛行,利用太陽(yáng)能電池板就能供電。但是如果向更遠(yuǎn)的星球前進(jìn),比如冥王星,那里的陽(yáng)光已經(jīng)十分微弱,太陽(yáng)能根本無(wú)法滿足飛行器的能量需要,此時(shí),就只能靠航天器自帶的能源。













