氚电池(氚电池 自制)

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能用核能做手机电池吗?

你好,可以的。只是造价太高,寿命一般20年,比手机使用寿命长太多了。\x0d\x0a核电池的概念早在上谨谨个世纪初便被提出,核电池并不是如字面意思上利用通常人们概念中的核反应(核裂变)生电,键晌纤而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。nanotritium属于核电池中的非热转换型核电池,通过利用氢的放射性同位素氚的β衰变发射出的β粒子(高能电子)直接稿仿产生电流而发电。\x0d\x0a一个典型的非热转换型核电池的结构示意图和样品如图所示:\x0d\x0a\x0d\x0a包括一个放射源层(放射性同位素,常用的为氚),以及一个捕获层(半导体材料,常见的为p-n结二极管)。核电池工作原理如下图所示:\x0d\x0a\x0d\x0a氚在β衰变中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时释放一个电子,即β粒子。氚放出的高能电子束在穿过窗口通道后进入捕获层,在通过p-n结的有效区域期间,半导体材料内部电子将被β粒子激发到激发态,形成电子-空穴对,由于p-n结内部的内建电场作用,电子和空穴将被分离到p-n结两端,从而形成宏观电压。如果在p-n结两段形成回路的话就产生了电流。\x0d\x0a由于这个机制类似于光生伏特效应(photovoltaic),所以才用β衰变作为能量源的核电池也被称为贝塔伏特电池(betavoltaic)。\x0d\x0a\x0d\x0a目前比较成熟的非热转换型核电池技术可以达到6%到8%的能量转化效率,而氚电池最高的能量转化效率是2005年w. sun做出的10%。核电池的能量损失主要集中在以下几方面:\x0d\x0a1. 直接损失:放射性同位素向各个方向发射β粒子,但捕获层只能在一个有限范围内捕获电子\x0d\x0a2. 自吸收:同位素材料层由于自身厚度的原因将自己发出的β粒子吸收,所以同位素层要做的很薄\x0d\x0a3. 介质损失:β粒子在到达捕获层之前穿过介质时发生散射和中和,所以有些采用真空作为介质层\x0d\x0a3. 背散射:这是限制核电池能量转化效率的主要因素,β粒子穿过半导体捕获层时在电极和半导体材料死区中的损失

氚电池的优点

氚电池耐用性比普遍使锋派岁用的电池强,它的温度承受范围为零下50摄氏度到零上150摄氏度左右,另外,它羡扰的抗压抗震能力也非常不错。这种电池的最大的优点是寿命长,可长达20年之久,远远超过了普通电池的平均寿命银睁。


核电池的原理是什么

当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,假如正确利用的话,能够出现电流。通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变念举猛现象,在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。

核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的,此前已经有核电池应用于军事或者航空航天领域,但是体积往往很大。

核能电池的优缺点

优点:

核电池在衰变时放出的能量大小、速度,不答举受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场等的影响。核电池供应电能的同位素工作时间非常长,甚至可能达到5000年。

缺点:有放射性污染,必须妥善防护;而仔桥且一旦电池装成后,不管是否使用,随着放射性源的衰变,电性能都要衰降。


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太空中用的核电池,为什么不用充电能够持续很久呢,是什么原理呢?外出时手机没电,又没有带好充电宝,这是一件困扰着无数