不充电可用2.8万年!核动力电池取得进展,充电将成历史?

如果出门时间长了,还得带上充电宝,让人觉得很麻烦。

不过,有一种电池即使中途不充电也可以使用28000年!就是核电池,有了今天的进步。以后充电这玩意儿会成为历史!

核电池概念

耐用核电池说到核电池,大家的第一反应就是核电池的危险性危险上一届苏联发生的切尔诺贝利事件世纪令他的心头蒙上一层阴影,也让大家“闻风丧胆”。

那么,核电池和核电站的危害是一样的吗?如果简单的理解的话,两者确实有很多相似的。核电站的工作原理是利用裂变产生的巨大能量将水加热并产生水蒸气来发电。

核裂变反应原理

核电站就像一个巨大的锅炉发电厂,只不过它不使用煤作为原料。核电池利用同位素元素衰变产生的巨大热量,将热能直接转化为电能,省去了中间环节。

所以核电池也叫放射性同位素电池,比较稳定。

核电池的内部结构也很简单。它主要分为两个部分,一个是装载同位素元素的空间,另一个是热发生器。

核电池的内部结构

目前供应核电池的主要同位素元素有3种——Po-210(半衰期138天)、Sr-90(半衰期28年)、Pu-238(半衰期89.6年)。

一提到Pu-238,很多人可能会想到这种元素也是制造原子弹的原料。

但其实Pu-239同位素元素是原子弹的原料,而Pu-238比Pu-239稳定很多,所以两者的用途大不相同.

目前人类对同位素元素产生的热能的利用率只有的10%到20%,其余的热能都被浪费掉了。理论上,由于核电池中的碳14核衰变循环可达28000年,如果一个核电池被人类充分利用,将足够使用28000年。

碳的产生和衰变14

当然,这是一个理想值。考虑到原子核在衰变循环过程中可能存在的能量损失和人类技术的局限性,一块核电池仍可使用一万年以上。

从实用的角度来看,如果算上核电池在使用过程中的老化磨损,应该也只有几千年的寿命。

不过是人类的福音。毕竟现在的电池寿命只有三四年左右,而且手机电池每天都要充一次电。

核电池取得进展美国的NDB新能源公司表示,在核电池的研究上取得了进展。该电池一旦上市,将颠覆目前市场上所有的能源电池。

核电池概念

NDB新能源公司也列出了几款新能源电池,使用年限从10年到28000年不等。

最引人注目的自然是可以使用28000年的核电池。这款核电池的热发生器原材料是纳米金刚石,保证了电池在冲击、高温、重压环境下不会损坏。

纳米金刚石爆轰合成路线

另外,这款核电池的动力来自于核废料。一旦运用到人们的生活中,就可以完美解决长期困扰人类的核废料问题。

当然,这么优秀的电池目前还处于研发阶段,新开发银行新能源公司并没有具体说到什么程度。不过,从公司的构想可以看出,这样的电池应该是用不了多久的。

新银新能源发表相关研究后,不少人对核电池可能存在的危害表示担忧。

要知道,同位素元素释放的辐射能改变人体基因,杀死细胞,对DNA产生不可逆转的影响,影响几代人。

基因链结构

如果核电池用于民间,会不会对人类的生产和生活造成危害?

说没有坏处是骗人的。毕竟即使是普通的锂电池,如果使用不当,也可能引发火灾等灾难,危及人的生命财产安全。

关键是这样的核电池有多危险,有漏液的危险吗?

既然有人敢卖,那一定是对自己的产品有信心。在正确的操作下,它们基本上不会泄漏。

而且未来的科技水平会越来越高,对同位素元素的控制会越来越强,核电池也会越来越稳定。

1976年,美国先后向火星发射了搭载Pu-238元素核电池的海盗一号和海盗二号探测器。

因为火星上昼夜温差超过100摄氏度,而且经常有沙尘遮挡阳光,普通电池和太阳能电池无法正常工作。

image.png

火星CG

但是核电池可以经受住恶劣环境的考验,让两个探测器在火星连续工作5个月。

可见,核电池的安全性还是有保障的。

就生产核电池的同位素元素的放射性来说,三种元素的放射性都比较弱,即使真的泄漏了,也有修复的机会。

如果实在不放心,可以选择半衰期较短的Sr-90单质核电池,危害相对较小,用上几十年上百年都没有问题。

充电历史?

这么优秀的核电池,会普及到民间吗?届时,充电是否会成为历史?人体能量更替是历史趋势。普及到民间只是一个迟早的过程,但可能需要很长时间。

毕竟一块电池就可以传给子孙后代,那那些卖电池的商家怎么活?

因此,在核电池民用化的道路上,需要慢慢来,给能源企业足够的时间进行转型,提供能源维护和维修服务。

核电池概念

同时,这也在给科学家们更多的时间来降低核电池的制造成本,让价格足够亲民。

当核电池开始深入人心,充电或许真的会成为历史。可能,手机换了好几代了,里面的电池还是很耐用的。

现在有一些民用核电池,但是这种核电池转换效率低,只能用于手表等小型电子产品。它利用氢同位素的衰变,寿命只有20年左右。

氚电池是如何工作的

一块小小的手表电池的价格才1000(折合人民币约7000元),让很多人望而却步。目前,氚电池只是无价的,人们很难在市场上买到,但电池研发公司表示,未来20年,氚电池将应用于手机和电脑等电子产品走。

中国核电池的发展

中国的核电池研究相比其他领域落后很多。

之前,我国无法制造Pu-238元素核电池,就花了3000万元从俄罗斯进口了一个。只有两节干电池那么大,却能持续发电200年!

科学家们小心翼翼地打开它,观察它的内部结构,发现原来如此简单。

但是科学家研究了好几年,还是造不出一样的核电池。

核电池结构

随着我国航天和潜水领域的发展,科学家们迫切需要研制自己的Pu-238元素核电池。

中国原子能科学研究所肩负重任。经过数年攻关,终于研制出我国第一颗Pu-238元核电池,弥补了我国核电池领域的短板。各个领域的研究提供能源安全。

未来航天领域,Pu-238元电池将大放异彩,引领我国能源领域再上新台阶。

(转自网易)