可續(xù)航二十年的手機(jī)核電池，將掀起手機(jī)電池新革命？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-10 10:21
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生活中我們經(jīng)常要為手機(jī)電量是否充足、是否要馬上充電等問題而操心勞神。如果給你一塊幾個月都不需要充電的電池，你會不會驚訝萬分?你會不會覺得這是神話?
早些時候，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時，就能夠釋放出帶電粒子，如果采取一定特殊的辦法，就能夠把帶電粒子馴服歸攏起來，形成電流。后來科學(xué)家們依照這個發(fā)現(xiàn)和放電原理，發(fā)明了大型的核電池，用于工業(yè)和航天業(yè)。
手機(jī)正以超摩爾定律的速度發(fā)展著，由單核發(fā)展到了現(xiàn)在的8核，屏幕發(fā)展到了1080p，內(nèi)存也由幾十MB到現(xiàn)在的2GB….手機(jī)中的一切都在更新?lián)Q代，可唯獨手機(jī)的電池還在原地踏步，而此前一直在說的燃料電池由于存著種種技術(shù)問題，所以也遲遲未能上市。為了解決續(xù)航的問題，許多廠商只能增加手機(jī)的厚度，為的是能有更多的空間來擺放電池。而最近網(wǎng)上又在熱傳核電池，而且據(jù)說是20年不斷電。
美國科學(xué)家想出了為核電池“瘦身”的妙計，他們把核電池內(nèi)易受損的固體半導(dǎo)體換成了不易受損的液體半導(dǎo)體，這樣不但能完成收集帶電粒子的使命，而且還可以大幅度“瘦身”，真可謂是一舉兩得。按照新思路研發(fā)出的圓形核電池直徑有1.95厘米，厚才1.55毫米，僅僅比1美分硬幣大一點點，但其電力卻是普通化學(xué)電池的100萬倍。
可能有些人會懷疑，核電這么神秘的東西，怎么可能會做成電池般的大小呢？然而事實卻 真有這么個玩意，且淘寶上就有賣。網(wǎng)上傳言的這款電池名為NanoTritium，是一塊以氚為原材料的核電池，只有幾厘米的大小。不過這款電池的并不便宜。
由于氚的半衰期長達(dá)12.43年，因此這種電池可以在長時間內(nèi)持續(xù)提供電池。但它產(chǎn)生的電流不大，如果真想讓核電池為手機(jī)供電，那這電池的體積必定會大于手機(jī)本身。所以目前核電池只適于那些耗電較低但需要超長時間不間斷供電的場合，比如內(nèi)置醫(yī)療設(shè)備的供電，以及軍事或者太空用途。
另外大家會擔(dān)心的這核核電池會否對人體造成危害，其實這種核電池是相當(dāng)安全的，因為氚的衰變只會產(chǎn)生高速電子，而這樣的電子是沒能力穿透人體的，采用低Z材料如鋁等便能很好的屏蔽，因此它對人體來說是相當(dāng)安全的，除非你把大量的氚給口服下去或者注入體內(nèi)。
在遙遠(yuǎn)的未來，微型核電池將被廣泛使用到小型和微型電子系統(tǒng)，比如說用于分析血樣的微型電子儀里。因核電池提供電能的時間非常長，到那時只需要一個硬幣大小的電池，就可以讓我們的手機(jī)5000年不用充電。另外，像正在流行的電動車的電池，也有望實現(xiàn)讓人至少一輩子不用充電的夢想。至于核電池是否會出現(xiàn)核污染問題，科學(xué)家指出，這個問題早在發(fā)明它的時候就同時解決了，人們不必為此擔(dān)憂
可以說，核電池的原理，比原子彈的原理還簡單，更好的消息是，核電池比原子彈制造起來容易多了。
核電池最大的優(yōu)點在于不受干擾，壽命長。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，穿越茫茫太空時太陽能電池板已經(jīng)沒法發(fā)電，驅(qū)動飛船的能量的唯一來源只能是核電池。
有人可能會問，核電池有輻射，放在旁邊人還怎么活？其實這是對放射性的一種誤解，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，利用這兩種射線做成的核電池，只要包好，就完全不會對人體造成影響。
說道這里，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，對人體危害還是很大的。比如釙元素，在衰變是會發(fā)射出大量的α射線，毒性極大，一旦進(jìn)入人體，會讓人體因α輻射而多器官衰竭而死，且不做專門檢測根本無法發(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)計了。但是，既然利用α和β射線如此容易，目前也沒有必要考慮γ射線型核電池。
核電池的優(yōu)點是續(xù)航時間長，不受外界干擾，考慮到這兩點，核電池最先應(yīng)用的地方肯定是航天技術(shù)。
目前各國發(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，那里的陽光已經(jīng)十分微弱，太陽能根本無法滿足飛行器的能量需要，此時，就只能靠航天器自帶的能源。
2006年1月，美國發(fā)生升空的新視野號，其航程將途徑木星，借用木星引力加速，然后直奔冥王星，并在2015年7月接近冥王星。由于冥王星距離太陽太遠(yuǎn)，陽光由太陽到達(dá)冥王星需要4個小時，且探測船接收到的太陽能只有地球的千分之一，根本無法滿足探測船的能量需求，為此，美國航天航空局為探測船安裝了核電池。
又比如我國的探月工程，月亮的背面溫度極低，沒有陽光照射，如果對月球背面進(jìn)行長時間探測，目前核電池是唯一的選擇。2006年，中國原子能科學(xué)研究院研制出了我國第一個钚238同位素電池，就是為探月工程準(zhǔn)備的。
核電池不僅能應(yīng)用于航天科技，還可以應(yīng)用于日常生活。比如心臟起搏器供電。常規(guī)的心臟起搏器需要外部供電，大家可以想象自己心臟部位接兩根電線出來該是多么可怕的情景。但是沒辦法，普通電池需要定期更換。有了核電池，媽媽就再也不同操心了。因為核電池壽命很長，不需要更換，所以可以直接植入人體，這種長時間電池，別說一輩子，就是兩輩子也不用更換。目前，已經(jīng)研制出來的可以植入人體的微型核電池體積僅僅18立方毫米，比一節(jié)2號電池還小，重量僅100多克。
當(dāng)然，核電池應(yīng)用還可以更加廣泛，一切需要長時間供電又不方便供電或者更換電池的地方，都已應(yīng)用，比如說海底的探測器，海下聲吶，各種海底的閥門，中繼器，監(jiān)聽設(shè)備等。
說到這里，大家可以已經(jīng)想問一個問題了，核電池這么好，且現(xiàn)在新能源汽車如此火熱，那造一輛核動力汽車想必是極好的？而且目前，部分全電動汽車如特斯拉已經(jīng)實現(xiàn)了不用保養(yǎng)，如果再用上核電池，那連充電也不需要了，想怎么開就怎么開。如果哪天能夠開上核動力汽車，那該是有多拉風(fēng)??！
