Nano-Nuclear电池
纳米核电池需要为偏远甚至恶劣的环境条件提供长寿命的电源,用于太空和海上任务。核电池可以独特地发挥这一作用。尽管功率相对较低,但包装核电池的能量密度可接近每公斤1000瓦时,这比最好的化学电池要大得多。这可以解释为小型设备可以需要小电池来供电他们。
科幻小说中梦想的未来世界和科技所展现的未来世界可能非常小。氚是一种放射性同位素通常产生的氢在核反应堆或高能加速器中。它以每年5%的速度衰变(其中一半在12年左右衰变)。它以β粒子的形式发出辐射。氚可以与氢结合的任何地方结合,包括水,植物,动物和人体组织.一旦它被释放,就不能从环境中删除。氚可以被吸入、摄入或通过皮肤吸收。
此外,放射性同位素在市场上以合理的价格(1000美元)和低价出售电力电子变得越来越多样化。因此,核电池在今天具有商业意义。
符号:H (H-3)
原子序数:1(原子核中的质子数)
原子量:1(自然存在的H)
氚是什么?
氚是氢的唯一放射性同位素。氚原子的原子核由一个质子和两个中子组成。这与普通氢原子(仅由一个质子组成)和氘原子(由一个质子和一个中子组成)的原子核形成对比。普通氢占所有天然氢的99.9%以上。氘约占天然氢的0.02%,氚约占天然氢的十亿分之一(10- 16%)。
什么是同位素?
同位素是一种不同形式的元素,其原子核中质子数相同,但中子数不同。
阿尔法辐射:
α粒子是氦核(2个质子和2个中子)。这些颗粒相对较重,穿透能力较差,一张纸可以阻挡90%以上。
β辐射:
辐射(高速电子或光子)可以穿透纸张。
伽马辐射:
能穿透铝的伽马射线。
如何生产氚?
氚可以在生产中的核反应堆中制造,即反应堆设计用于优化氚和特种核的生成钚239等材料。氚是由锂-6原子的中子吸收产生的。具有3个质子和3个中子的锂-6原子与被吸收的中子结合,形成一个具有3个质子和4个中子的锂-7原子,锂-7原子立即分裂形成一个氚原子(一个质子和两个中子)和一个氦-4原子(两个质子和两个中子)。
直接放射性同位素转化纳米核电池
放射性同位素功率转换,其中放射性同位素衰变的能量被用作电源,允许为不适合光伏或发电机或电池等电源的应用供电.这些应用程序通常是远程的,任何外部都不能访问能量来源(包括阳光),通常必须持续5到50年。它们不仅包括空间,还包括用于生物医学用途的小型电源。
放射性同位素热发生器(rtg)通常用于将放射性同位素的能量转化为热能,然后将其转化为热能热转电通过热电装置或热光伏(TPV)。另一种方法是,放射性同位素可以通过倍电压直接转化为电能来自粒子的能量产生电子空穴对,这些电子空穴对被收集起来,用来产生类似于太阳能电池的能量.