受够手机电池没电的麻烦,电池产业化的难题在哪里?

如题所述

核电池之所以比核反应堆来的简单,不需要巨大的屏蔽,主要原因是是通过衰变而非裂变来释放能量,可以选择无伽玛辐射或者中子辐射的放射性同位素,因此不需要多少屏蔽,但这也导致功率存在一个显然的限制。于是有一个关键的问题是,手机的功率大概是多少,以及一个可以提供手机功率的核电池会有多麻烦——即使核电池由于封装或者屏蔽其放射性,这依然是一个放射源。我们以水果6为例,其电池3.82V,1810mAh,假设使用24小时充一次电来算,大约是0.29W的平均功耗对于放射性物质,通常用活度来比较其放射性,老单位是居里,1居里=3.7×10^10贝可,放射性核素每秒有一个原子发生衰变时,其放射性活度即为1贝可;而释放的能量通常用Mev或者KeV来表示,每MeV相当于1.6×10^-13焦耳,也就是说每居里(3.7×10^10贝可)活度的放射性物质在其辐射能量为1Mev的情况下发出的能量大约是5.92毫瓦)。

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第1个回答  2017-12-02

微型核电池的概念从99年首次由美国科学家提出到今天已经超过15年了,这个概念已经不算新鲜。它的可行性在原理上也无需置疑(利用核能转化为电能是符合能量守恒基本定律的,这点和永动机不可制成是有着根本去别的)。同样是核能转化为电能,为什么核电站在人们日常生活中能扮演越来越重要的角色,而核电池似乎停滞不前,我认为主要由以下几个方面的原因。尺寸限制;核电池的应用场所决定它的尺寸不可能太大。虽然目前的核电池主要想利用放射性同位素的核衰变,相比核电站或潜艇上利用的核裂变而言,单位时间释放能量很小,但核能释放的能量在有限的空间内释放出来而热量不能及时转换或导出,随着时间的积累,极有可能发生电池破裂或爆炸的危险。放射性同位素的选取;虽然目前在自然界探明或人造的放射性同位素很多,但基于辐射类型、辐射安全性、能量稳定性、半衰期和价格等因素的考虑,科学家目前仍未找到令人满意的选择(请参见爱迪生寻找合适的灯丝材料的过程);安全因素;由于核能在公众潜意识里对核能的忌惮,核能的民用进展一直都十分缓慢。所以即使在实验室里实现了核电池研发,对其安全性的评估工作仍然十分漫长,这对核能产业化的进程必然会产生较大的影响。最后,插点题外话,核电池的产业化其实并没有一些人想的那样天方夜谭,毕竟从概念产生到现在才不到16年,在科研领域,这个方向真的还是太年轻。况且这个产业的魅力正吸引着无数青年投人其中(我的一个同学当年就是立志研发民用和电池才选择我们专业的,听他说起这方面的事来,能感觉到一股深深的自豪感),需求大+有人做,所以这事还是很有希望的,现在科学家们需要的仅仅是,一点时间。

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