本文目录为什么手机都不用核电池核能如果小型化成功,能运用在手机上吗核电池是什么不充电就能用几十年,是真的吗核电池可用20年,那么我们的手机能用核电池吗核电池的功率能带动手机吗核电池是什么为什么不充电就能用几十年能用核能做手机电池吗为什么手机都不用核电池1、核电池:又叫放射性同位素电池,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途;2、但是目前的核电池技术水平使电池系统复杂且导致体积太大,加之生产成本太高,特别是核电池使用和管理的安全性还做不到让普通大众完全接受,因此手机目前大多数采用锂电池或钒电池,而不采用核电池。

核能如果小型化成功,能运用在手机上吗裂变与聚变是现代核能使用的两个方向,以现在的技术条件而言还局限在使用裂变能中,而聚变大概还要在天上飞五十年!当然大家不要幻想使用核裂变的电站小型化到装进手机里!当然这是不可能的,但更不要以为核能无法装进手机里,因为这个世界上还有一种叫做核电池的东西!

一、核电池

利用放射性同位素衰变能量来产生电力的装置称为核电池!当然各位不要以为这种电池最近才发明,核电池最早在1913年就已经被亨利·莫塞莱所发明,只是一直无法提高效率而难以取得实际应用价值,一直到半导体实用化的二十世纪五十年代后才取得实质性的进展!核电池根据原理不同分为如下几种:

热转换型

热离子换能器(Thermionic converter)

放射性同位素热电机(Radioisotope thermoelectric generator)

热光伏太阳能电池(Thermophotovoltaic cells)

Alkali-metal thermal to electric converter:

斯特林放射性同位素发电机(Stirling radioisotope generator):利用放射性同位素产生温差,推动斯特林发动机。

非热转换型

射线电池用于从射线产生电流。一般来源是氚

旅行者携带的RTG燃料容器示意图,绘出了钚-238氧化物球体

现代核电池中一般以温差式核电池和热机转换核电池两种居多!

2011年11月26日发射的好奇号火星探测器用的就是核电池,它的电池寿命长达14年!当然并不是说14年后电池就没法用了,而是衰减到无法支撑好奇号工作了!就像七十年代末发射的旅行者一号探测器,到2025年之后,其携带的核电池将再也无法支撑任意单一仪器开机,但它依然能提供电力,只是逐渐微弱,难以为继了!

二、核电池能装进手机里吗?

印象中《火星救援》中核电池挺大的,至少也有1M左右,质量达到了数十千克!马特达蒙还能放到火星车里取暖。但事实上核电池可以做到极小,比如美国密苏里大学研发的核电池约只有一美分硬币大小(略大,1.95毫米,厚度1.55毫米)!这个级别完全可以做到放进一个小型通讯设备中!

那么它能装进手机给手机供电吗?从理论上来看作为信标发射机存在应该没有问题,但如果要作为现代高耗能的智能手机提供电力那明显是不够的!这种电池仅仅应用于一些特殊用途,比如心脏起搏器和军事领域,或者是一些极难更换电池却需要超长时间工作的场合!

从理论上来看,提高核电池功率,降低手机功耗,设计使用一款核电池、待机时间数十年的手机在技术上并没有特别大的障碍,但问题有两个:

1、谁敢用这样的手机?

随身携带的核电池,万一摔机或者出现意外状况怎么办?即使加固也很难避免在高处掉落或者出现车祸时的极端状况!

2、高昂的电池成本是否值得?

尽管现代核电池使用已经比较普遍,但高效高功率的电池我们依旧缺乏,比如嫦娥四号在月夜保命用的核电池就得到了俄罗斯的协助!

所以未来还是考虑化学电池吧,比如锂电池就有很大的潜力可以发掘,甚至超级电容电池似乎也有不错的未来,而日常使用中,超长待机时间并不能成为一个卖点,毕竟在到处都有电源,即使没有电源,那么人手都不止一个充电宝的时代里,成本还是非常敏感的!

核电池是什么不充电就能用几十年,是真的吗小型核电池是指身型小,仅有钱币厚薄小,功率强,运用十分安全系数的核电池。可以用以手机上蓄电池充电。应用中小型和纳米技术系统开发设计了袖珍型电源设备,该机械设备依据放射性物质的核衰变释放出带电颗粒,获得持续电总流量。

科研工作员发现,当放射性物质核衰变时,可以释放出带电颗粒,倘若选用与众不同防范措施,可以驯服带电颗粒,造成电总流量。然后,权威专家根据这一发现和蓄电池充电基本概念,发明创造了大中小型核电池,用于工业化生产和航空航天。例如,在航天航空领域,可以将核电池安装在太阳能发电量不足的检验通信卫星上,或者装在发送至太阳系大行星以外的没人太空飞船上。缺憾核电池尽量配备一个固体半导体来收集带电颗粒,但是由于放射性物质的作用,固体半导体快速便会损坏,而且为了更好地更好的减少损坏水准,核电池尽量做得充裕大。由于核电池变小无法,因此无法将其用于大中小型或超小型电子设备,自然也无法将其制成手机上。

在这里类情况下,美国专家想起了为核电池减肥瘦身的奇招,他们将核电池中非常容易损坏的固体半导体换为不易损坏的液体半导体,那般不仅可以开展收集带电颗粒的每日每日任务,而且还可以大幅减肥瘦身,真是一举两得。根据新思想,产品研发出的环状核电池直径为1.95厘米,厚薄为1.55mm,仅比1美分硬币大一点,但是它的功率是一般化学电池的100万倍。

科学家感觉,在难熬的未来,小型核电池将普遍应用于大中小型和中小型电子器件自动控制系统,如分析血夜的中小型仪器仪表。因为核电池给与了很长远的电能,因而那时只务必一个钱币规格的可充电电池,大伙儿的手机5000年就不用蓄电池充电了。此外,像流行纯电动汽车一样的可充电电池有期待进行大伙儿至少一辈子不蓄电池充电的理想化。针对核电池是否会发生核污染,科学家注重,这个问题早在发明创造时就此外解决了,大伙儿无须担忧。

核电池可用20年,那么我们的手机能用核电池吗提到 “核电池”这个词,不同的人会有不同的想法。一部分网友会想到源源不断的电力,另一部分网友会想到历史上可怕的核泄漏事件。核电池虽然现在还没有出现在我们身边,但是已经在航天等领域有所应用,在未来或许会更多地投入民用领域。

“旅行者1号”是第一个离开太阳系的人造飞行器,它的成就已经载入史册。“旅行者1号”能在太空飞行190亿公里,它携带的核电池功不可没。这枚核电池的体重只有37.7公斤,它装有放射性核素钚238。钚238的半衰期是87.74年,所以理论上“旅行者1号”可以孤独地飞行上百年。钚238在衰变过程中会放出阿尔法粒子,同时释放大量的热能。“旅行者1号”借助热电效应将钚238衰变产生的2400瓦的热能转化成160瓦的电能,为长途飞行提供持续、稳定的动力。

假如核素钚238对人类的健康无害,那这个世界该多么美好。想象一下这样的场景,给每户人家发放1公斤钚238做成的核电池,那么家里所有的家用电器都可以靠它供电,而且起码可以用一百年哦。然而事与愿违,钚238这么好的能量源偏偏却是有毒的,很难成为人们的生活伙伴。

核电池并不一定要用钚、铀这些看起来很可怕的重元素,还有一种放射性元素看起来更友好一些。氢的同位素氚比常规的氢多了2个中子,所以被称为“超重氢”。氚有放射性,发生衰变的过程会释放出电子。氚在历史上曾用于制造氢弹、中子弹,如今是和平年代,氚成为一种有前景的民用核电池燃料。

氚最大的好处是资源丰富。地球上可以用来生产氚的原料非常多——海水、湖水、地下水,只要有水的地方就可以生产氚。

氚已经悄悄走进了人们的生活,因为它能持续不断地放出电子,荧光粉碰到这些电子就会发光,所以少量的氚会用在安全出口指示牌、夜光表这些地方。氚的半衰期是12.43年,所以这些靠氚释放电子来实现功能的产品的使用寿命也可以达到很久。

氚电池的原理也跟氚可以释放电子有关,只要适当地引导氚释放的电子,使它们按照一定的方向流动,就产生了可利用的电能。

氚电池比钚、铀这些重元素核电池安全得多,因为氚衰变释放出来的电子的能量非常微弱,用几片普通的纸就能挡住,不足以穿透人体造成伤害。当然,假如有人想不开,把氚电池吃进肚子里,产生“内照射”的危害性就大了。可是,就算是吞锂电池也不安全吧。

氚电池可以连续供电二十年,可以适应零下40度到零上80度的环境,能产生0.8伏、1.6伏、2.4伏的电压。不过,这种电池的电流非常小,比较适合用于各类低能耗的传感器或数据处理器。由于它可以在与世隔绝的环境中长时间提供电力,所以对于一些特殊用途的元器件来说,是最好的电源。比如用在深海油井中,用在植入体内的医疗器件上,等等。

核电池的功率能带动手机吗核电池的功率能带动手机。核电池的功率很大改拦,友困足以满足手机等小型电子设备的电力需求。所以,核电池核告胡的功率能带动手机。

核电池是什么为什么不充电就能用几十年微型核电池就是指体型小、只有钱币薄厚小、输出功率强、应用十分安全性的核电池。可用以手机电池充电。运用小型和纳米系统软件开发了超小型电源设备,该机器设备根据放射性元素的核衰变释放出来带电颗粒,得到不断电流量。

科学研究工作人员发觉,当放射性元素核衰变时,能够释放出来带电颗粒,假如采用独特对策,能够收服带电颗粒,产生电流量。接着,专家依据这一发觉和充放电基本原理,创造发明了大中型核电池,用以工业生产和航天航空。比如,在航空航天行业,能够将核电池安装在太阳能发电不够的检测通讯卫星上,或是安装在发送到太阳系行星之外的没有人宇宙飞船上。遗憾核电池务必配置一个固态半导体来搜集带电颗粒,可是因为辐射源的功效,固态半导体迅速便会损坏,并且为了更好地降低损坏水平,核电池务必做得充足大。因为核电池缩小难以,因而难以将其用以中小型或小型电子产品,当然也难以将其做成手机。

在这类状况下,美国科学家们想到了为核电池减肥的奇招,她们将核电池中容易损坏的固态半导体换为不容易损坏的液态半导体,那样不但能够进行搜集带电颗粒的每日任务,并且还能够大幅度减肥,简直一举两得。依据新理念,研发出的环形核电池直径为1.95公分,薄厚为1.55mm,仅比1美分硬币大一点,可是它的输出功率是一般化学电池的100千倍。

生物学家觉得,在漫长的将来,微型核电池将广泛运用于中小型和小型电子控制系统,如剖析血液的小型仪表仪器。由于核电池给予了很长期的电磁能,因此 那时候只必须一个钱币尺寸的充电电池,大家的手机上5000年就无需电池充电了。除此之外,像时兴纯电动车一样的充电电池有希望完成大家最少一辈子不电池充电的理想。对于核电池是不是会出现核污染,生物学家强调,这个问题早在创造发明时就与此同时解决了,大家不必担心。

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。\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