终极新能源——核电池（一个可炒20年的题材）

呵呵，想起红警里苏联的核电站，造一个所有能源问题都解决

据报道，核动力汽车电池的研发有新的进展。这是未来新能源汽车发展的终极方向。

诺基亚秘密研发核能手机
手机巨头诺基亚正在秘密研发核能手机。目前，首批样机已经研发出来，正在专业测试人员中进行小范围的测试。据称，在测试中发现还存在一些安全性方面的问题，设计人员正在根据反馈，解决一些技术问题。
据诺基亚官员乌萨那透露，诺基亚很早就有利用核能做电池的想法，早在1992年公司就启动了核能手机研究项目，着手对核能手机进行可行性研究。1996年，核能手机正式立项，代号U961。公司抽调 23名工程师组成了研发工作组，开始进行核能手机的研发。经过长达12年的潜心研究和上万次的测试，以及来自美国阿拉莫斯实验室核工程师迪亚特斯曼的技术支持，代号为U961的样机已经研发出来。
核能手机U961和传统的手机外貌上没有多大的不同，唯一的差别是其内置了一块核能供电装置，这个核能供电装置相当于一个小型的核能发电站，理论上可以提供1万年以上的电池供应。由于手机中内置了一个小型的“核电站”，诺基亚设计师一开始就格外重视安全性，设计人员会同核安全专家至少采取了10种安全措施来防止核能电池出现问题，如被恐怖分子破解制造脏弹等。

　　官方已经披露的安全措施有：智能监控系统，此系统出厂时已开启，一旦发现用户试图暴力拆解手机，将自动关闭核能发电装置；预警系统，核能手机通过卫星信号同官方服务器时刻保持联系，一旦手机出现异常，官方可通过全球卫星定位系统迅速找到手机的地理位置，并能通过网络对手机进行关闭电源、系统锁死等远程操作。其它的功能官方尚未透露。据一名不愿透露姓名的测试人员称，他收到的的U96样机还具有电警棍功能，能够根据指纹识别接受主人指令，瞬间释放100万伏的电压，来保护手机主人免遭不法分子的伤害。

　　据诺基亚官方的消息，核能手机上市日期初步定为2010年1月，售价高达5000美元，并且只接受特殊用户定制，不在零售市场销售。（图3）

权载完  韩国人

看的让人兴奋！！！！！！！！

“核电池”也被叫做“放射性同位素温差发电器”或“原子能电池”。这种温差发电器是由一些性能优异的半导体材料，如碲化铋、碲化铅、锗硅合金和硒族化合物等，把许多材料串联起来组成。另外还得有一个合适的热源和换能器，在热源和换能器之间形成温差才可发电。

核电池的热源是放射性同位素。它们在蜕变过程中会不断以具有热能的射线的形式，向外放出比一般物质大得多的能量。这种很大的能量有两个令人喜爱的特点。一是蜕变时放出的能量大小、速度，不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场的影响，因此，核电池以抗干扰性强和工作准确可靠而著称。另一个特点是蜕变时间很长，这决定了核电池可长期使用。核电池采用的放射性同位素来主要有锶－90（Sr－90，半衰期为28年）、钚－238（Pu－238，半衰期 89.6年）、钋－210（Po-210半衰期为138.4天）等长半衰期的同位素。将它制成圆柱形电池。燃料放在电池中心，周围用热电元件包覆，放射性同位素发射高能量的α射线，在热电元件中将热量转化成电流。

核电池的核心是换能器。目前常用的换能器叫静态热电换能器，它利用热电偶的原理在不同的金属中产生电位差，从而发电。它的优点是可以做得很小，只是效率颇低，目前热利用率只有10％～20％，大部分热能被浪费掉。

在外形上，核电池虽有多种形状，但最外部分都由合金制成，起保护电池和散热的作用；次外层是辐射屏蔽层，防止辐射线泄漏出来；第三层就是换能器了，在这里热能被转换成电能；最后是电池的心脏部分，放射性同位素原子在这里不断地发生蜕变并放出热量。

第一个核电池是在1959年1月16日由美国人制成的，它重1800克，在280天内可发出11.6度电。在此之后，核电池的发展颇快。1961年美国发射的第一颗人造卫星“探险者1号”，上面的无线电发报机就是由核电池供电的。1976年，美国的“海盗1号”、“海盗2号”两艘宇宙飞船先后在火星上着陆，在短短5个月中得到的火星情况，比以往人类历史上所积累的全部情况还要多，它们的工作电源也是核电池。因为火星表面温度的昼夜差超过100℃，如此巨大的温差，一般化学电池是无法工作的。

水下监听器和海底电缆的中继站

　　在深海里，太阳能电池派不上用场，其他如燃料电池和化学电池的使用寿命又太短，因此现在已将核电池用作水下监听器和海底电缆的中继站的电源，用来监听敌潜水艇的活动和通讯。

阿波罗飞船

　　1969年7月21日，人类第一次成功地登上月球，使用的是阿波罗11号飞船。在阿波罗11号飞船上，安装了两个放射性同位素装置，其热功率为15瓦，用的燃料为钚－238。但是，阿波罗11号上的放射性同位素装置是供飞船在月面上过夜时取暖用的，也就是说它仅仅用于提供热源。所以，该装置又叫做ALRH（Apolo Lunar RI Heater）装置，意思是阿波罗在月球上用的放射性同位素发热器。 
　　但是，在后来发射的用于探索月面的阿波罗宇宙飞船上，安装的放射性同位素装置全部是为了发电用的。这就是SNAP－27A装置。它用的燃料是钚－238，设计的电输出功率为63.5瓦，整个装置重量为31千克，设计寿命为一年。主要是用于阿波罗月面探查的一系列科学实验。 
　　在阿波罗12号飞船上首次装载的放射性同位素电池——SNAP－27A装置，其寿命远远超过设计时考虑的一年，并能连续供给70瓦以上的电力，完全符合预期的设计要求。由于这一实验获得成功.后来在1970年发射的阿波罗14号以及随后的阿彼罗15号、16号、17号等飞船上都相继安装了SNAP－27A装置。

核电池目前的利用：

心脏搏动调节装置

　　人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚－238。 
　　在太空中邀游的卫星，它对电源的要求特别严格，既要重量轻、体积小，能经受强烈的振动，而且还要求使用寿命长。因此，国外在70年代初期相继发射的几个木星探测器上，都装有用氧化钚和钼制做的高性能核电池。后来发射的火星探测器，也装有类似的核电池。 
　　在气象卫星雨云号上也安装了放射性同位素电池。这种气象卫星环绕地球周围的轨道飞行，可以用来拍摄云图，或者对大气层和地球表面的地形进行勘察和调查。 
　　小型核电池在探查木星的卫星——先驱号上面装置了四个30瓦的放射性同位素电池。
　　1976年，火星的卫星飞船“海盗号”在火星表面成功地进行了无人着陆，在这个卫星船上也安置了两个35瓦的放射性同位素电池。

　相关知识：
核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。
　　高电压型核电池以含有 β射线源（锶-90或氚）的物质制成发射极，周围用涂有薄碳层的镍制成收集电极，中间是真空或固体介质。以氚为放射源的试验电池,直径为9.5毫米，长度为13.5毫米，电压500伏时电流为160皮安，12年衰降50％（若用锶-90，25年衰降50％）。
　　“卡西尼”宇宙飞船核电池推动低电压型核电池又分为温差电堆型、气体电离型和荧光－光电型三种结构。温差电堆型的原理同以放射性同位素为热源的温差发电器相同，故又称同位素温差发电器。气体电离型核电池是利用放射源使两种不同逸出功的电极材料间的气体电离，再由两极收集载流子而获得电能。这种电池有较高的功率。

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