核能源的优点()

核能源的优点()插图

说到核能，我们首先想到的是重核裂变和轻核聚变，它们能释放出巨大的能量，原子弹、氢弹、核电站就是由此诞生的。

核电池也是核能应用的产物。但是核电池产生能量的原理和核弹、核电站完全不同。

电池的原理是核衰变。核衰变是原子核自发放出某种粒子，变成另一种原子核的过程。这个过程会产生高能粒子。核能电池是一种将高能粒子的能量转化为电能的装置。

核能源的优点()插图(1)

能衰变的原子核大多衰变周期很长，少数甚至能达到几十亿年！也就是说理论上核电池最长工作时间可以达到几亿年！当然，我们根本不需要这种核电池。足够我们工作几十年或者几百年了。

根据供给的电压，核电池可分为高压型(几百到几千伏)和低压型(几十毫伏-1V左右)。目前应用最广泛的核电池是温差核电池和热机转换核电池。

核能源的优点()插图(2)

热电核电池，一般体积较小。发电的原理可以简单解释为，在温度梯度下，导体中的载流子从热端向冷端移动，在冷端积累，从而在材料内部形成电势差。同时，在电位差的作用下，会产生反向电荷流。当热运动电荷流和内部电场达到动态平衡时，半导体两端会形成稳定的热电电动势，电子从电动势高的一端向电动势低的一端运动，形成电流。

热转换核电池通常体积较大。它的发电原理和火力发电厂一样。它利用衰变的热能加热水产生高压蒸汽，驱动涡轮发电机组发电。

核电池有着巨大的应用前景，它有着现有电池无法比拟的优势:经久耐用，可以连续工作几十年；能量总量远远超过普通电池。据悉，在美国科学家发明核电池之前，它的大小仅比一枚1美分硬币略大(直径1.95厘米，厚度1.55毫米)，却能产生普通化学电池需要充电100万次才能产生的电能！

可惜核电池一直没有普及，因为核电池中的衰变元素释放的粒子射线对人体的威胁很大，现有的技术手段无法生产出安全可靠、耐用廉价的核电池(也就是说现有的安全耐用的核电池非常昂贵)。核电池现在普遍应用于航空空、军事和医疗领域(用作心脏起搏器的电源)。

相信在不久的将来，核电池也会在我们的生活中普及。

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