核电池，随身携带的核电站

“体积只有硬币大小，供电时间长达5000年”——如果存在这么一款手机电池，恐怕人人都想拥有。但是如果被告知该电池有核泄漏的危险，人们的使用热情也许会大大降低。近日，美国科学家就造出了一种微型核电池，电力是普通化学电池的100万倍，但是其可能造成的核污染，又引发了不少争议。

个头袖珍，电力强悍

由美国密苏里大学电气及计算机工程系副教授宰万权(音)领导的研究组，在今年10月份研发出一种只比1美分硬币大一点的微型核电池（直径1.95厘米，厚1.55毫米）。该实验室称其电力是普通化学电池的100万倍，供电时间可达到5000年。

尽管核能作电池类的动力源已经获得部分应用，但此款电池的问世还是令人振奋。该研发团队公布的资料显示，这款核电池在体积和重量上有了巨大突破，而且在结构上也更为稳定。该核电池的最大创新之处是，研究者在电池中采用了液态半导体芯片。这一创新，克服了传统核电池内部固体芯片容易被放射线的带电粒子损坏的问题。这意味着，便携式动力源的难题有可能得到根本解决，并将为微型机电系统或者纳米级机电系统找到合适的能量来源。研究者表示，微型核电池目前仍在基础研究阶段，尽管它的安全性毋庸置疑，但若作为普通产品出售，仍需一段相当长的时间。

电能来自核衰变

核电池又叫“放射性同位素电池”。它与人们比较熟悉的核电站是两回事。它们不仅在规模上相差悬殊，发电原理也不一样。核电站是利用原子核的裂变能发电的；而核电池则是将放射性同位素衰变过程释放的热能，通过热电偶转换成电能。

放射性同位素在核衰变时释放的能量比一般物质大得多，而且衰变时间很长，如1克镭在衰变中放出的能量比1克木柴燃烧的能量大60多万倍，衰变时间长达1万年。不同用途的核电池，采用不同的放射性同位素，主要有锶90、钚238、钋210等长半衰期的同位素。

核电池虽有多种形状，但最外层都由合金制成，起保护电池和散热的作用；次外层是辐射屏蔽层，防止辐射线泄漏出来；第三层就是换能器了，在这里热能被转换成电能；最后是电池的心脏部分，放射性同位素原子在这里不断地发生衰变并放出热量。核电池还有个特点，就是同位素在衰变时放出的能量大小、速度，不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场等的影响。因此，核电池以抗干扰性强和工作稳定可靠而成为电池家族中的佼佼者。

民用开发升温

核电池已广泛用于军事和航天领域。在太空中遨游的卫星和航天器，对电源的要求特别严格，既要重量轻、体积小，能经受强烈的震动，而且还要求使用寿命长。现在它们使用的能源，主要是太阳能电池。但是，在太空遨游中总不能都迎着太阳飞，要是在阳光微弱或者没有阳光的空间飞行时，太阳能电池就失去了用武之地。例如航天器到火星或木星上去考察，就得背离太阳飞行，这就得依靠核电池提供电源。因此，国外在上世纪70年代相继发射的几个木星探测器，以及后来发射的火星探测器，都装有高性能核电池。

大海的深处，也是核电池的用武之地。现在已将核电池用作水下监听器、海底电缆中继站和海底潜艇导航信标的电源，它们的工作时间可长达十几年，而且可以长期不用人去看管和维修。

在医学上，核电池已用于心脏起搏器和人工心脏。眼下植入人体内的核电池多以钽铂合金作外壳，内装150毫克钚238，整个电池18立方毫米。它可以连续使用10年以上。

由于对核能安全性的忌惮，核电池一直被认为不适合民间使用。 但现在核电池的民用化趋势越来越明显。最新的尝试是手机核电池。2008年，经过数十名专家长达12年的研究和上万次测试，诺基亚公司研发出核能手机样机。这款核能手机和传统的手机外貌上没有多大不同，唯一差别是内置了一块核电池，理论上可以提供1万年以上的电能供应。由于手机中内置了一个小型的“核电站”，设计师预设了10余种安全措施。已经披露的安全措施有：智能监控系统，此系统在出厂时开启，一旦发现用户试图暴力拆解手机，将自动关闭核能发电装置；预警系统，核能手机通过卫星信号同官方服务器时刻保持联系，一旦手机出现异常，官方可通过全球卫星定位系统迅速找到手机的地理位置，并能通过网络对手机进行关闭电源、系统锁死等远程操作。据悉，苹果公司也在进行将核能电池运用在笔记本电脑上的研发工作。

利大还是弊大

尽管核电池的开发前景令人振奋，但是一提到“核”，总是让很多人联想到蘑菇云和切尔诺贝利核电站事件，人们担心核电池存在核污染风险。

其实，尽管核电池最核心的部件都是由放射性物质制成，但是在正常的工作条件下却是很安全的。以心脏起搏器所用的核电池为例，它的最大放射剂量和一只夜光手表上的荧光粉的放射量相同。在一年内，人体所接受的辐射总剂量只相当于进行一次胸部X光透视的剂量。当然，核电池存在放射性污染隐患。1964年，美国一枚导航卫星运载火箭失灵，导致卫星上的钚核电池爆炸，所释放的放射性物质散落地球。此外，电池如果在有效期内破损，其内部的放射性元素会带来污染。

核电池的另一个弊端，是它昂贵的价格。核材料的稀缺和难以加工成为决定其价格的首要因素。核电池的开发与应用可以用一句话概括：道路是曲折的，前景是光明的。▲