據(jù)科技日報10月18日報道，俄羅斯薩馬拉科羅廖夫大學(xué)新聞辦日前宣布，該校研究人員正在研制一種使用期為100年的核能電池，并計劃在年內(nèi)制造出這種新型電池的試驗樣本。據(jù)悉，該電池利用多孔碳化硅結(jié)構(gòu)保護(hù)放射性元素這一新技術(shù)，若研制成功，將適用于各種管理和控制自動化系統(tǒng)中的傳感器，甚至在醫(yī)療、無人機(jī)、機(jī)械制造領(lǐng)域也具有廣闊應(yīng)用前景。
核能電池（資料圖） 報道稱，這種新型電池中的放射源利用特殊元素碳14，其半衰期為5700年，它的優(yōu)勢在于環(huán)保、便宜、壽命長。該項目負(fù)責(zé)人、總設(shè)計師維克多·切普爾諾夫說：“新型電池從生態(tài)上來說是安全的。所使用的放射性同位素碳14的輻射非常弱，甚至可被一張紙阻擋。同位素被放在電池金屬盒中，可完全控制輻射，因此是無害的。” 切普爾諾夫表示，這種電池的使用范圍相當(dāng)廣泛，首先可在未來“技術(shù)”領(lǐng)域中使用。他說，“這種電源因尺寸緊湊，適用于各種管理和控制自動化系統(tǒng)中的傳感器，其中包括對人跡罕見的西伯利亞、遠(yuǎn)東和北極地區(qū)石油天然氣管道進(jìn)行不間斷監(jiān)控。” 另外，這種新型電池還可應(yīng)用于醫(yī)療、無人機(jī)、機(jī)械制造領(lǐng)域。醫(yī)療領(lǐng)域上，可以用于心臟病患者的心臟起搏器，使之使用壽命加強(qiáng)，避免患者二次開腔手術(shù)增加風(fēng)險。在無人機(jī)領(lǐng)域，電源體輕且單位功率大對于滿足無人機(jī)持續(xù)工作的要求極為重要。此外，碳化硅材料不僅能夠抗寒，還能經(jīng)受住近350攝氏度的高溫，裝有這種電池的傳感器在機(jī)械制造領(lǐng)域也極具價值。 據(jù)公開資料顯示，核電池又叫“放射性同位素電池”，它是通過半導(dǎo)體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏圃於伞Ｄ壳耙殉晒Φ赜米骱教炱鞯碾娫础⑿呐K起搏器電源和一些特殊軍事用途。一般核電池在外形上與普通干電池相似，呈圓柱形。在圓柱的中心密封有放射性同位素源，其外面是熱離子轉(zhuǎn)換器或熱電偶式的換能器。換能器的外層為防輻射的屏蔽層，最外面一層是金屬筒外殼。 1969年人類第一次登上月球時，使用的阿波羅11號飛船就安裝了兩個放射性同位素裝置，供飛船在月面上過夜取暖用。此后發(fā)射的阿波羅飛船也都搭載了核電池，不過功用不同。2004年美國“好奇號”登陸火星時所使用的是一臺多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器，本質(zhì)也是核電池。此外，據(jù)文匯報報道，我國首輛月球車“嫦娥三號”也裝載的是核動力裝置，使得我國成為繼美俄之后，第三個將核動力應(yīng)用于太空探測的國家。
使用核電池的探測器 今年6月份，《廣州日報》曾報道美國國家心臟研究所（NHI）和原子能委員會（AEC）的核能心臟研究取得了突破性進(jìn)展。研究人員使用钚238（一種放射性元素）來為人造心臟提供能量，這種元素的自然放射衰變能夠使它發(fā)散出長達(dá)一個世紀(jì)的穩(wěn)定熱量，從而推動血液在人體中流動。
核電池運用到心臟起搏器中 盡管核電池看似在目前有了一定應(yīng)用，但是由于其有放射性污染，必須妥善防護(hù)，而電池一旦裝成，不管是否使用，都將隨著放射性源的衰變而降低電池性能。因此，在地球上的應(yīng)用極少。 2013年時，曾有外媒爆料稱我國某寶網(wǎng)站有賣20年不斷電的核電池。據(jù)了解，這款電池的正規(guī)名稱為NanoTritium，是美國佛羅里達(dá)州City Labs在與2012年8月份正式成功研發(fā)的一種以“氚”（同位素符號：T或3H）為基料的核能電池，大小如同單截成人手指關(guān)節(jié)。一小塊電池售價6980元，最高有效使用年限達(dá)到20年。不過遺憾的是發(fā)電量極小，僅能為諸如手表、計算器等小型電子設(shè)備提供相應(yīng)的電力支持，而無法被用于手機(jī)、平板電腦或是筆記本當(dāng)中。 |
