嫦娥三號(hào)探測(cè)器采用核動(dòng)力推進(jìn) 技術(shù)不遜美國

　　什么是核電池

　　核電池(又稱原子能電池或放射性同位素發(fā)電裝置)是指那些使用放射性同位素衰變時(shí)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電力的裝置。核電池也叫同位素電池。(注：同位素是指有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的原子。如氕與氘互為同位素。核素是指具有一定質(zhì)子數(shù)的原子，是一種具體的原子，如氕或氘就是核素。同一元素的不同核素互為同位素。)

　　同理，同位素電池，就是利用同位素材料衰變過程中產(chǎn)生的能量放出的熱量，進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)化。其裝置名稱RTG(RadioisotopeThermoelectric Generator)是“放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)”這個(gè)詞的縮寫。

　　核電池是通過半導(dǎo)體換能器，將鈈238、鈾238(放射性同位素)衰變過程中，釋放出射線(放出載能粒子α、β和γ粒子射線)的熱能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。目前，核電池已成功地用作航天器的電源?還用于醫(yī)學(xué)心臟起搏器和一些特殊的軍事用途方面)。2012年8月7日，美國發(fā)射的好奇號(hào)火星車，順利抵達(dá)火星，其所用的核電池壽命長(zhǎng)達(dá)14年。

　　核電池的類型和屬性

　　按提供的電壓的高低，核電池可分為高壓型(幾百至幾千V)和低壓型(幾十mV—1V左右)兩類;按能量轉(zhuǎn)換機(jī)制，它可分為九類之多(直接轉(zhuǎn)換式和間接轉(zhuǎn)換式。更具體地講，包括直接充電式核電池、氣體電離式核電池、輻射伏特效應(yīng)能量轉(zhuǎn)換核電池、熒光體光電式核電池、熱致光電式核電池、溫差式核電池、熱離子發(fā)射式核電池、電磁輻射能量轉(zhuǎn)換核電池和熱機(jī)轉(zhuǎn)換核電池等)。目前應(yīng)用最廣泛的是溫差式核電池和熱機(jī)轉(zhuǎn)換核電池。核電池取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展始于20世紀(jì)50年代，由于其具有體積小、重量輕和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，而且其能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場(chǎng)等影響，因此，它可以在很大的溫度范圍和惡劣的環(huán)境中工作。

　　據(jù)了解，當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時(shí)，能夠釋放出帶電粒子，如果正確利用的話，能夠產(chǎn)生電流。核電池有其穩(wěn)定程度。通常不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核會(huì)發(fā)生衰變現(xiàn)象，在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定。核電池正是利用放射性物質(zhì)衰變會(huì)釋放出能量的原理所制成的，此前已經(jīng)有核電池應(yīng)用于軍事或者航空航天領(lǐng)域，但是電池體積往往很大。過去在電池的研發(fā)過程中面臨的重大難關(guān)之一，就是為了提高性能，電池大小往往比產(chǎn)品本身還大。

　　由美國密蘇里大學(xué)計(jì)算機(jī)工程系教授權(quán)載完(音譯)率領(lǐng)的研究組曾成功為“核電池”瘦身，所研發(fā)出的“核電池”體積小但電力強(qiáng)。他們做出的核電池大小只是略大于1美分硬幣(直徑1.95厘米，厚1.55毫米)，但其輸出能量遠(yuǎn)比一般化學(xué)電池為高，發(fā)出的電力高達(dá)普通化學(xué)電池的100萬倍。

　　核電池的另一誘人之處是，核電池比起一般電池有很長(zhǎng)的壽命，提供電能的同位素工作時(shí)間非常長(zhǎng)，甚至可能達(dá)到5000年。在不久的將來，只需要一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓你的手機(jī)不充電使用5000年。

　　在航天領(lǐng)域，在航天器上，核能往往就是以這種種“微型電池化”的方式被利用的。尤其在外太空行星探測(cè)領(lǐng)域中，由于空間探測(cè)器遠(yuǎn)離太陽，難以利用太陽能電池的能量，必須采用核電源。所以，核動(dòng)力衛(wèi)星在外行星探測(cè)中占據(jù)重要位置。

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