APP下载

核电池『随身玩』

2010-11-08文/徐

科学24小时 2010年3期
关键词:半衰期核辐射带电粒子

文/徐 娜

核电池『随身玩』

文/徐 娜

如果有人叫你随身带个核电池玩玩,你肯定以为他是火星人。因为我们都知道,带核的东西是很可怕的,比如核武器、核导弹、核潜艇、核辐射。我们都想离这些核原料远远的,谁还敢随身带一个核电池,和它如此近距离地亲密接触。

胆子别那么小了!美国一些科学家表示,可随身携带的小型核电池很快就要流行了,那时这种电池就是最时尚的电池了。带一个小型核电池不仅是前卫的表现,而且它的确很实用。这种小型核电池可以持续为你的手机提供5000年的电能。啊!如此一来,我们岂不是不会为了忘记为手机充电而烦恼地告诉别人:“我的手机快没电了,有什么话请尽快说”。

小型核电池不只是手机的专用品,你想把它装在MP3、IP0D、电子书、数码相机、笔记本电脑等随身携带的小电器中,也是没有问题的。说起来,不少人还是有些耽心,它真的不会有核辐射吗?核辐射可不是闹着玩的,受了强力核辐射肯定会患癌症。但科学家却一再保证,这种电力超强的核电池不仅没有伤害身体的核辐射,甚至还可以装入人体,作为心脏内的人造起搏器的电池。

核电池又叫作“放射性同位素电池”。当放射性核原料衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。通常具有放射性的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子和能量后可变得较为稳定。核电池的主要优点就是不用充电,因为某些提供电能的同位素半衰期非常长,比如,居里夫人发现的放射性元素镭的半衰期是1640年,用来检测文物年代的碳14半衰期是1730年。而在半衰期内,它们会源源不断地放出能量。

此前,已经有核电池应用于军事或者航空航天领域。航天上所用的核电池在外形上与普通干电池相似,呈圆柱形,只是体积要大得多。在圆柱的中心密封有放射性同位素源,其外面是热离子转换器或热电偶式的换能器。换能器的外层为防辐射的屏蔽层,最外面一层是金属筒外壳。核电池在衰变时放出的能量大小和速度不受外界环境中温度、化学反应、压力、电磁场等的影响。

虽然核电池早就造出来了,但是航天或军用的核电池体积往往较大。曾有不少科学家在研究利用核能作为能源的便携式电池,但科学家一直难以突破核电池的体积。要使得微型可控核反应顺利发生,需要体积较大的外壳,这些核电池往往比电器的体积还要大。因此,如何有效地减小核电池的体积成为科学家攻关的重点。

最近,美国密苏里大学计算机工程系的韩裔教授全再晚率领的研究小组取得了重大突破。他们研发出小得如同一枚硬币的核电池。这种电池可以装入手机、音乐播放器等随身小电器中,它的电量是普通化学电池的100万倍,可以连续5000年为一部手机供电。随着这种电池的出现,一个家族的若干代人只需几块电池就可以了。

大多数核电池通过固态半导体截获带电粒子,因为粒子的能量非常大,所以半导体随着时间的推移将受到损伤。为了能让电池长期使用,核电池被制造得非常大。全再晚等人开发出的小型核电池使用某种液态半导体,在带电粒子通过时并不会对半导体造成损伤,所以他们得以进一步使电池小型化。

由于对核能的忌惮,核电池一直被认为不适合民间使用。这次小型核电池的成功研制,无疑推动了核能的普及,说不定不久的将来就会出现核能冰箱、核能电脑、核能洗衣机等家用电器,家用电器也就可以告别电线“电绳化”了。尽管核电流最核心的部件是由放射性物质制成,但由于它有坚固的防辐射层,不会有任何的核泄露。

猜你喜欢

半衰期核辐射带电粒子
磁共振有核辐射吗
核辐射防护措施探究或研究
带电粒子在磁场中的运动检测题
带电粒子的奇幻之旅
基于引用半衰期的我国五官学期刊文献老化研究
带电粒子的秘密花园(续)
基于CNKI数据的历史学学科半衰期探究*
例析带电粒子在电场中的运动
基于文献计量学的我国化学学科半衰期分析
核辐射及其安全防护