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  • 1 # 使用者6338718972581

    現在還沒有這種核電池吧?一般來說,這都屬於概念設計。

    國家標準GB18871-2002裡有關於實踐正當化的規定,在我們擁有其它型別的電池的情況下,開發這種具有潛在放射性危害的電池是否妥當,這值得深思。

    所以,從這點考慮,γ射線應該排除,因為γ射線不易遮蔽,外照射劑量較大。γ射線是光子,發電原理可以是光電效應,但是要更好的利用這點,那麼就需要激發材料原子序數低、γ光子能量大;但是,隨著γ射線能量增加,漏射也會增加,那麼需要的鉛遮蔽厚度也增加,而鉛的化學毒性也不低,你看在射擊廠工作的人看著都很佝僂,那就是鉛中毒的原因,鉛是可以透過面板吸收的。

    β粒子是高能電子,發電原理可以像霍爾效應那樣,外加磁場,使得在負極板上持續積累電子,達到發電的目的。可用磁場大小來控制電池電壓的高低,具體求導可以這樣來看:電子受到磁場力大小f=evB,v是β粒子速度,當然,由於β衰變的能量譜是連續的,所以這個電壓會存在波動,當負極板上電荷積累達到一定量的時候,形成的電場力會阻止β粒子繼續向負極板積累。

    α粒子的能量一般在5MeV左右,同一种放射源的能量是唯一的,差別主要在α源厚度所導致的自吸收上,如果α源很薄,那麼可以認定α粒子的發射速度都是一樣的,如此以來,控制電池的電壓,也就是恆壓要方便很多。vB=E,E是電場,E=U/d,d是電池的厚度(相當於是磁場的寬度)。α源易遮蔽,從這點來說,α射線做的核電池無疑是最有前景的。但是α核素都是化學極毒,一般由核電廠的乏燃料中提取,工藝比較複雜。

    但是有一點是核電磁共同的優點,就是它們的使用壽命都比較長,只要你選擇的放射源半衰期夠長!只是隨著時間的延續,核電池的電流會下降,它可以是恆壓源,但不可能是恆流源;也就是說可以想辦法讓核電池提供的電壓不變,但是它提供的電流卻會越來越小。當然,如果你選擇的放射性核素夠長,比如50年以上,那麼在我們人類的壽命元內,這種電流減小的效應是不易被察覺的。

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