为什么据说美国在1974年就应用了小型核电池并应用在太空飞行器上?

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核电池目前来看还没有到商用阶段,从稳定性和成本角度都还没有达到……


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言归正传,核电池又叫放射性同位素电池,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。2012年8月7日,美国好奇号火星车抵达火星,核电池寿命可达14年。核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。

图1:NanoTritium核电池外观

首个将核电池使用于太空事业上的国家是美国,于1961年所发射的人造卫星上首次应用。

仅就目前而言,美国所发射的太空飞行器所运用的核电池是经过半导体换能器,将放射性同位素如钚238在衰变进程发生的能量转化爲电能的安装。

图2:辐射能转换的几种方式

这品种型的核电池里,没有裂变反响,也没有聚变反响,有的只是衰变反响。复杂的说,就是应用放射性元素在停止衰变时发生的热量,再配合热电资料,将热能转化爲电能。因而,这种核电池更正确一点的叫法应该是:放射性同位素热电发电机(RTG)。

图3:一个典型的、做成棉花糖大小的Pu-238燃料块(因为自身产生的辐射热而被烧红)

核电池依照所能提供的电压的上下,可以分爲高压型和高压型;假如只是依照能量转换机制来划分的话,则可分爲九类,包括间接转换式和直接转换式。

图4:好奇号核电池模型

目前使用最普遍的是温差式核电池和热机转换核电池,有如下三个优点:体积小、分量轻、寿命长。并且,能量的大小、速度不受外界环境的温度、化学反响、压力、电磁等影响。1977年所发射的游览者1号和2号所运用的,应该就是温差式核电池。目前正在火星上的猎奇号也是运用核电池的,猎奇号的这块核电池由两局部组成:一局部是装有钚238和二氧化物的热源和一组固体热电偶,另一局部是一种半导体,可以把钚238衰变发生的热能转化爲电能,这应该是热机转换核电池。

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珈睿


因为不知道是不是真实的,所以是据说


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