钠离子电池的优缺点 核能电池能用多久( 二 )


阿波罗12号宇航员正在安装核电池 。
好奇号火星车没有配备太阳能电池,它也依靠RTG供电 。因此,好奇号无论是白天还是夜晚,都可以在火星寒冷的表面执行探测任务 。
好奇号尾部白色散热器包裹着RTG
核电池的寿命核电池真的能像传说中那样用一万年吗?可惜我不能 。它的寿命由RTG的工作原理决定 。
钚-238是放射性同位素,半衰期为87.7年 。也就是说,在任何一个由钚-238加热的核电池中,钚-238的一半在87.5年后衰变为铀-234,剩下的一半的另一半在87.7年后衰变 。虽然还在加热,但是热能已经不足以产生足够的电流,这个核电池基本已经废弃了 。
也就是说,对于一个航天器来说,它携带的核电池最多只能维持100年 。当然,这已经够久了,飞船上的其他大部分传感器都支持不了这么长时间 。
核电池在其它领域的用途虽然用时不到一万年,但核电池仍然是寿命最长的电池 。不充电可以用将近100年(也不可能充电),所以一度被用作起搏器电源电池 。只是怕病人去世后意外火化造成放射性污染,只生产了100个心脏起搏器的核电池,所以没有继续 。
核电池已经被用于心脏起搏器 。
核电池的民用障碍不仅仅是因为对核辐射的恐惧,还因为太贵 。无论是钚-238还是其他放射性同位素,生产都需要极其精密的技术,所以成本太高 。从商业角度来说,不划算 。所以核电池在民用上一直没有突破 。
总结:核电池不同于传统的核能发电 。它不是利用原子核中子裂变或聚变反应产生热能来发电,而是利用放射性同位素α衰变产生热能,然后利用热电效应产生稳定的电流 。
目前可用的放射性物质半衰期有限,最常用的钚-238半衰期为87.7年 。所以核电池用不了一万年,100年左右基本就失效了 。
RTG解剖图
核电池由于其放射性风险和高制造成本而不适合民用 。在可预见的未来,RTG仍将只在航天领域发挥作用 。


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