什么是同位素電池?
什么是同位素電池?【專家解說】: 同位素電池實(shí)際就是原子能電池 定義: 放射性同位素電池也被叫做放射性同位素溫差發(fā)電器或原子能電池。這種溫差發(fā)電器是由一些性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料
同位素電池實(shí)際就是原子能電池
定義:
放射性同位素電池也被叫做放射性同位素溫差發(fā)電器或原子能電池。這種溫差發(fā)電器是由一些性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料,如碲化鉍、碲化鉛、鍺硅合金和硒族化合物等,把許多材料串聯(lián)起來組成。另外還得有一個(gè)合適的熱源和換能器,在熱源和換能器之間形成溫差才可發(fā)電。
原理簡介
放射性同位素電池的熱源是放射性同位素。它們在蛻變過程中會(huì)不斷以具有熱能的射線的形式,向外放出比一般物質(zhì)大得多的能量。這種很大的能量有兩個(gè)令人喜愛的特點(diǎn)。一是蛻變時(shí)放出的能量大小、速度,不受外界環(huán)境中的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場的影響,因此,核電池以抗干擾性強(qiáng)和工作準(zhǔn)確可靠而著稱。另一個(gè)特點(diǎn)是蛻變時(shí)間很長,這決定了放射性同位素電池可長期使用。放射性同位素電池采用的放射性同位素來主要有鍶-90(Sr-90,半衰期為28年)、钚-238(Pu-238,半衰期 89.6年)、釙-210(Po-210半衰期為138.4天)等長半衰期的同位素。將它制成圓柱形電池。燃料放在電池中心,周圍用熱電元件包覆,放射性同位素發(fā)射高能量的α射線,在熱電元件中將熱量轉(zhuǎn)化成電流。
放射性同位素電池的核心是換能器。目前常用的換能器叫靜態(tài)熱電換能器,它利用熱電偶的原理在不同的金屬中產(chǎn)生電位差,從而發(fā)電。它的優(yōu)點(diǎn)是可以做得很小,只是效率頗低,熱利用率只有10%~20%,大部分熱能被浪費(fèi)掉。
在外形上,放射性同位素電池雖有多種形狀,但最外部分都由合金制成,起保護(hù)電池和散熱的作用;次外層是輻射屏蔽層,防止輻射線泄漏出來;第三層就是換能器了,在這里熱能被轉(zhuǎn)換成電能;最后是電池的心臟部分,放射性同位素原子在這里不斷地發(fā)生蛻變并放出熱量。
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