核電池的原理,核電池的原理是什麼?

2021-12-19 15:18:08 字數 3947 閱讀 9771

1樓:腐姐控妹紙

據瞭解,當放射性物質衰變時,能夠釋放出帶電粒子,如果正確利用的話,能夠產生電流。通常不穩定(即具有放射性)的原子核會發生衰變現象,在放射出粒子及能量後可變得較為穩定。核電池正是利用放射性物質衰變會釋放出能量的原理所製成的,此前已經有核電池應用於軍事或者航空航天領域,但是體積往往很大。

過去在電池的研發過程中面臨的重大難關之一,就是為了提高效能,電池大小往往比產品本身還大。由美國密蘇里大學計算機工程系教授權載完(音)率領的研究組成功為「核電池」**,研發出的「核電池」體積小但電力強。但權載完教授組研發出的核電池只是略大於1美分硬幣(直徑1.

95釐米,厚1.55毫米),但電力是普通化學電池的100萬倍。密蘇里大學研究團隊稱他們研製小型核電池的目的是,為微型機電系統或者奈米級機電系統找到合適的能量**。

如何為微型或奈米級機電系統找到足夠小的能量**裝置,同微型裝置一樣是一個熱門研究領域。

2樓:品源閣教育

電池的原理-氫氧化鈉和鋁片氧化還原反應

核電池的原理是什麼?

3樓:

核電池又叫「放射性同位素電池」,它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變為電能而製造而成。

原子能電池的熱源是放射性同位素。它們在蛻變過程中會不斷以具有熱能的射線的形式,向外放出比一般物質大得多的能量。

這種很大的能量有兩個令人喜愛的特點:

1、蛻變時放出的能量大小、速度,不受外界環境中的溫度、化學反應、壓力、電磁場的影響,因此,核電池以抗干擾性強和工作準確可靠而著稱。

2、蛻變時間很長,這決定了放射性同位素電池可長期使用。

原子能電池的發展簡史:

第一個放射性同位素電池是在2023年1月16日由美國人制成的,它重1800克,在280天內可發出11.6度電。在此之後,核電池的發展頗快。

2023年美國發射的第一顆人造衛星「探險者1號」,上面的無線電發報機就是由核電池供電的。2023年,美國的「海盜1號」、「海盜2號」兩艘宇宙飛船先後在火星上著陸,在短短5個月中得到的火星情況,比以往人類歷史上所積累的全部情況還要多,

它們的工作電源也是放射性同位素電池。因為火星表面溫度的晝夜差超過100℃,如此巨大的溫差,一般化學電池是無法工作的。

4樓:笑九創作

當放射性物質衰變時,能夠釋放出帶電粒子,假如正確利用的話,能夠出現電流。通常不穩定(即具有放射性)的原子核會發生衰變現象,在放射出粒子及能量後可變得較為穩定。

核電池正是利用放射性物質衰變會釋放出能量的原理所製成的,此前已經有核電池應用於軍事或者航空航天領域,但是體積往往很大。

核能電池的優缺點

優點:核電池在衰變時放出的能量大小、速度,不受外界環境中的溫度、化學反應、壓力、電磁場等的影響。核電池**電能的同位素工作時間非常長,甚至可能達到2023年。

缺點:有放射性汙染,必須妥善防護;而且一旦電池裝成後,不管是否使用,隨著放射性源的衰變,電效能都要衰降。

核電池原理是什麼?

5樓:4g你還好嗎

核電池,又叫同位素電池,也叫原子電池,,它是一種利用放射性同位素衰變放出載能粒子,並將其能量轉換為電能的裝置,也被叫做「放射性同位素溫差發電機」。核電池使用壽命長,不需要充電,可以說是電池的終結形式。

二、核電池工作原理

1、不同於核彈的裂變原理,核電池用的是衰變原理。

以目前最常用的是鈽-238,它在衰變過程中會產生一個α粒子,α粒子受阻減慢時,就會放出熱量,根據測算,鈽-238在衰變過程的功率密度為0.41w/g,半衰期高達87.7年。

核衰變過程中,產生α粒子和熱量

2、能量轉換

放射性同位素衰變過程產生的熱量要變成電能,還需要一個轉換過程,所用的能量轉換材料為熱電材料, 它也是核電池的重要部件,其功能是將放射性同位素衰變時產生的熱能轉變為電能,;

3 熱電原理

溫差熱電轉換部分是由一些效能優異的半導體材料組成,把這些材料串聯起來, p型半導體元件和n 型半導體元件就作為電池的兩極。它與周圍介質之間的溫差通過半導體溫差熱電元件轉變為電勢差, 源源不斷地發出電來。由於這個現象是德國物理學家塞貝爾發現的,產生的電動勢稱為溫差電動勢或者塞貝克電動勢。

3、將上述放射性同位素和溫差電堆組合在一起,就形成了核電池,放射性同位素提供熱源;溫差電堆,利用熱電效應,把同位素產生的熱量轉換為電能。

6樓:匿名使用者

按我印象核電池應該有兩種,第一種通過衰變釋放帶電粒子,帶電粒子形成電流。這種好像網上有賣的,是利用氚衰變放出β粒子(高能電子)。第二種是通過半導體將衰變射線的內能轉化成電能,也就是常說的「放射性同位素電池」。

7樓:一個白日夢

核電池原理就是利用核元素的放射性來照射pn結導致產生電流的-------這個是目前最快最直接的最小體積最高效率的方法啦------缺點就是功率恨低!**昂貴!!

有誰知道核電池的工作原理

8樓:耳朵的水

核電池可分為高電壓型和低電壓型兩種型別。高電壓型核電池以含有 β射線源(鍶-90或氚)的物質製成發射極,周圍用塗有薄碳層的鎳製成收集電極,中間是真空或固體介質。以氚為放射源的試驗電池,直徑為9.

5毫米,長度為13.5毫米,電壓500伏時電流為160皮安,12年衰降50%(若用鍶-90,25年衰降50%)。低電壓型核電池又分為溫差電堆型、氣體電離型和熒光-光電型三種結構。

溫差電堆型的原理同以放射性同位素為熱源的溫差發電器相同,故又稱同位素溫差發電器。氣體電離型核電池是利用放射源使兩種不同逸出功的電極材料間的氣體電離,再由兩極收集載流子而獲得電能。這種電池有較高的功率。

熒光-光電型核電池是以放射性同位素與熒光物質相作用而發光,再通過適宜的光電池變成電能。以50毫克磷加5毫克鉕-147,採用弱光響應的矽光電池製成的樣品電池,可在1伏電壓下獲得20×10-6安電流,在2.6年的半衰期後,電流衰減50%,電壓衰減5%。

9樓:寸憶巫馬牧

按我印象核電池應該有兩種,第一種通過衰變釋放帶電粒子,帶電粒子形成電流。這種好像網上有賣的,是利用氚衰變放出β粒子(高能電子)。第二種是通過半導體將衰變射線的內能轉化成電能,也就是常說的「放射性同位素電池」。

核電池如何製造的?

10樓:支豫奚紅旭

核電池又叫「放射性同位素電池」,它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變為電能而製造而成。通過利用微型和奈米級系統開發出了一種超微型電源裝置,這種裝置通過發射性物質的衰變,釋放出帶電粒子,從而獲得持續電流。微型「核電池」使用某種液態半導體,在帶電粒子通過時並不會對半導體造成損傷,所以他們得以進一步小型化電池。

核電池已成功地用作航天器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊軍事用途。

一般核電池在外形上與普通乾電池相似,呈圓柱形。在圓柱的中心密封有放射性同位素源,其外面是熱離子轉換器或熱電偶式的換能器。換能器的外層為防輻射的遮蔽層,最外面一層是金屬筒外殼。

核電池可分為高電壓型和低電壓型兩種型別。

1、高電壓型核電池以含有

β射線源(鍶-90或氚)的物質製成發射極,周圍用塗有薄碳層的鎳製成收集電極,中間是真空或固體介質。以氚為放射源的試驗電池,直徑為9.5毫米,長度為13.

5毫米,電壓500伏時電流為160皮安,12年衰降50%(若用鍶-90,25年衰降50%)。

2、「卡西尼」宇宙飛船核電池推動低電壓型核電池又分為溫差電堆型、氣體電離型和熒光-光電型三種結構。溫差電堆型的原理同以放射性同位素為熱源的溫差發電器相同,故又稱同位素溫差發電器。氣體電離型核電池是利用放射源使兩種不同逸出功的電極材料間的氣體電離,再由兩極收集載流子而獲得電能。

這種電池有較高的功率。

11樓:浪漫驚喜礍

核電池發電的原理與太陽能電池板把陽光轉化為電能的原理相似,核電池中的氚(氫的放射性同位素)等放射性氣體在衰變中會釋放出的具有熱能的β射線,經由電池中的熱電元件轉化成為電能。

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