本文目录一览:
- 1、核能电池是什么
- 2、科幻电池技术有哪些
- 3、能用核能做手机电池吗?
- 4、核电池的原理是什么?
核能电池是什么
以重水氦3为反应源的核反应电池,据说美国NASA计划2012年将其用于远太阳系探测卫星上
科幻电池技术有哪些
1.核能电池
核聚变,可控核聚变。核能电池是未来人类的确切发展方向。可控核聚变不会产生任何的污染,而且非常稳定,且能量是巨大的。一旦人类掌握了核能电池,未来的汽车、飞机、航天器、大楼等,都将有源源不断的动力,不仅我们的生活会发生变化,就连人类探索太空的距离,也将大大增加。星球旅行不在是梦想,外星球殖民地也将成为可能。
2.电池无线充电技术
无线充电是目前为止最有可能接近的一门技术,充电的原理和手机信号和我们使用的wifi性质一样。供电的信号覆盖整个城市,那么我们将无时无刻的不在充电之中,不需要担心随身微型设备的电量供应问题。
希望我的回答对你有所帮助!
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。
核电池的概念早在上个世纪初便被提出,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,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)直接产生电流而发电。
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:
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:
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。
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)。
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:
1. 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
2. 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
3. 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
3. 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
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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