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NanoTritium 電池有何特別?


我按照我的理解,簡單回答一下這個問題,如有錯誤請指正。

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NanoTritium 是一種小型核電池。

談起核電池,許多人都會想到通過核裂變,產生大量能量的核反應堆。但,核電池卻並非任何形式的核反應堆,而是利用放射性元素衰變所放出的能量供電。

放射性元素很不穩定,其原子核不斷的向外界放出射線,轉變成穩定的新原子核。不同的放射性元素的衰變形式有所不同。α 衰變、β 衰變被用於製作核電池。其原理並不複雜。

α 衰變

α 衰變時,會產生 α 粒子,發射出 α 射線,帶有大量能量。這一部分能量中,有一部分轉換成了熱能,放出可觀的熱量。這時,利用熱電效應,將其熱能轉換成電能;或者利用光電效應,將紅外線轉換成電能即可。

鈈-238 就會發生這種衰變。各類星際探測器,早就開始以此作為能源。遠至 1977 年發射的旅行者 1 號(其核電池還能工作到 2025 年),近至一年前發射的好奇號火星探測器,和剛剛發射的嫦娥三號都搭載了鈈-238 電池,不但可提供電力,還可靠核電池放出來的熱量保溫,可謂是星際探測器的理想能源。

顯然,鈈不是一般人可以獲取來製造民用電池的。

β 衰變

β 衰變時,會產生 β 粒子,發射出 β 射線。而 β 粒子本身就是高能電子,直接就可以發電啦~氚(氫-3)就會發出這種衰變,而 NanoTritium 電池,正如其 Tritium(氚) 之名,利用這種效應來產生電力。

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由此可見,核電站是通過核裂變產生的熱燒水,然後用蒸汽機發電,與核電池的原理完全不同。有人把 NanoTritium 比作氫彈的言論十分荒謬

至於射線對人體的危害,α 射線無法穿透一張紙,β 射線無法穿透一片鋁。除非你直接吸入鈈-238或者氚,其射線才會對你產生危害。

不過,一旦吸入,會對人體產生致命的危害,生產時風險較大。隨著冷戰結束,已經無人再生產鈈-238,宇宙探測器將隨著儲備用盡而無能源可用。此問題有待解決。

而 NanoTritium 表面有一層金屬,幾乎完全屏蔽了 β 射線,自然沒有危害。

不過,氚衰變自然產生不了多少能量。NanoTritium 的電壓 2.4 伏,電流 50-350 納安。其不低的成本和每塊 $1,000 的價格,不知道能買多少普通蓄電池了……當然不宜用這種電池構建大電流的電池組……可想而知,它是不能解決你手機的續航問題的。

類似技術,只能用於需要長時間供電,不方便更換電池的低耗電設備。比如小型感測器、RFID、納米級別的元件之類的東西。NanoTritium 聲稱,其至少可以持續放電 20 年。而氚的半衰期是 12.43 年,由此看來,這種說法是可靠的。心臟起搏器早就用到了類似的電池(答主自己都不知道這句話的出處,慎重)。


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