據科技日報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，并計劃在年內制造出這種新型電池的試驗樣本。據悉，該電池利用多孔碳化硅結構保護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(dòng)化系統中的傳感器，甚至在醫療、無(wú)人機、機械制造領(lǐng)域也具有廣闊應用前景。
核能電池（資料圖） 報道稱(chēng)，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(cháng)。該項目負責人、總設計師維克多·切普爾諾夫說(shuō)：“新型電池從生態(tài)上來(lái)說(shuō)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(wú)害的�！� 切普爾諾夫表示，這種電池的使用范圍相當廣泛，首先可在未來(lái)“技術(shù)”領(lǐng)域中使用。他說(shuō)，“這種電源因尺寸緊湊，適用于各種管理和控制自動(dòng)化系統中的傳感器，其中包括對人跡罕見(jiàn)的西伯利亞、遠東和北極地區石油天然氣管道進(jìn)行不間斷監控�！� 另外，這種新型電池還可應用于醫療、無(wú)人機、機械制造領(lǐng)域。醫療領(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，避免患者二次開(kāi)腔手術(shù)增加風(fēng)險。在無(wú)人機領(lǐng)域，電源體輕且單位功率大對于滿(mǎn)足無(wú)人機持續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械制造領(lǐng)域也極具價(jià)值。 據公開(kāi)資料顯示，核電池又叫“放射性同位素電池”，它是通過(guò)半導體換能器將同位素在衰變過(guò)程中不斷地放出具有熱能的射線(xiàn)的熱能轉變?yōu)殡娔芏圃於�。目前已成功地用作航天器的電源、心臟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(lèi)第一次登上月球時(shí)，使用的阿波羅11號飛船就安裝了兩個(gè)放射性同位素裝置，供飛船在月面上過(guò)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(guò)功用不同。2004年美國“好奇號”登陸火星時(shí)所使用的是一臺多任務(wù)放射性同位素熱電發(fā)生器，本質(zhì)也是核電池。此外，據文匯報報道，我國首輛月球車(chē)“嫦娥三號”也裝載的是核動(dòng)力裝置，使得我國成為繼美俄之后，第三個(gè)將核動(dòng)力應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(huì )（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(lái)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(cháng)達一個(gè)世紀的穩定熱量，從而推動(dòng)血液在人體中流動(dòng)。
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用，但是由于其有放射性污染，必須妥善防護，而電池一旦裝成，不管是否使用，都將隨著(zhù)放射性源的衰變而降低電池性能。因此，在地球上的應用極少。 2013年時(shí)，曾有外媒爆料稱(chēng)我國某寶網(wǎng)站有賣(mài)20年不斷電的核電池。據了解，這款電池的正規名稱(chēng)為NanoTritium，是美國佛羅里達州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。一小塊電池售價(jià)6980元，最高有效使用年限達到20年。不過(guò)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備提供相應的電力支持，而無(wú)法被用于手機、平板電腦或是筆記本當中。 |
