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這種電池可連續使用20年,安全不是問題,但是一般人想用夠嗆
由 盒子裡的密探 發表于 運動2022-12-04
簡介以前的核電池採用的是鈽-238元素,大家可能不知道這是個啥,但是對鈽-238的弟弟鈽-239肯定都不陌生,鈽-239是製造核彈的關鍵元素
氚含量多少對人體有傷害
一直以來,人類試圖透過各種手段提升電池的使用年限。
有種電池,可以
連續使用20年
,是人們的“夢中情池”,其安全方面不存在問題,但是一般人想用的話,真夠嗆。
神奇的“核電池”
聽到核電池三個字,不少小夥伴第一時間會感到害怕,但今天講到的核電池有點不一樣。
它的學名叫做
氚
電池
,是利用氚元素衰變製造的一種核電池。
氚屬於氫元素的同位元素,說到氫元素,大家都不陌生,海水當中就有大量的氫元素和氚元素,而海水對人類幾乎無害。
作為同位元素的氚元素,兩者性質接近,同樣安全和穩定。
與其他核元素一樣,氚具有
放射性,會產生射線。
這些射線對人體危害很大,輻射量在400拉德左右,有5%的機率致人死亡,如果輻射量超過650拉德,死亡率幾乎為100%。
輻射量低於150拉德時,很少有死亡的情況,不過射線會破壞人體細胞、基因組織,導致
染色體畸變
,影響好幾代人。
但是,氚電池產生的射線不一樣,它被一層特殊的金屬阻攔,幾乎沒有射線能夠逃出金屬層,所以對人體幾乎無害。
這個時候,有的小夥伴可能會問,如果這層金屬被破壞,後果豈不是很嚴重?
其實,就算金屬層損壞了也不用擔心,氚電池當中的氚元素不多,輻射量也很少,不足以對基因造成損害。
除非你將氚電池砸碎
吞進去
,否則它的安全性還是有所保障的。
可以使用20年
氚電池最大的賣點就是它的永續性。
以前的核電池採用的是鈽-238元素,大家可能不知道這是個啥,但是對鈽-238的弟弟鈽-239肯定都不陌生,鈽-239是製造
核彈
的關鍵元素。
鈽-238的元素性質沒有弟弟剛猛,半衰期只有86。4年。
鈽-238製造出的電池也常常用於太空領域,比如一些太空探測器,裝載的就是這類核電池。
鈽-238核電池不穩定,
對人體的危害很大
,人類只要吸入一粒含有鈽-238元素的塵埃,結局就是無力迴天,因此用在太空當中再合適不過了。
著名的旅行者2號採用的就是鈽-238核電池,如今核電池已經快沒有電了,旅行者2號也將在宇宙中飄蕩。
不過,兩塊鈽-238核電池讓旅行者2號以第三宇宙速度飛了
50多年
,可見核電池的效能有多強。
這種核電池肯定無法在民間普及,那麼有沒有一種核電池能夠進入到大家的生活呢?
科學家反覆試驗,終於發現了危害性不大的
氚元素
。
氚元素衰變過程只會釋放出高速移動的電子,這種電子並不穿過人體,危害不大。
但還是要警惕氚元素的附著性,氚元素會附著在生物活性物質上,而人體細胞會吸收這些活性物質,氚元素就會在身體內產生內輻射,對人類造成危害。
由於氚元素的半衰期相對較短,製造的核電池使用時間也只有20年,但這與我們生活中的電池相比,已經足夠長久了。
目前,氚電池主要運用於手錶、助聽器等
小型電子裝置
當中,還無法運用於中型電子裝置。
這是因為氚電池的電壓只有2。4V,功率850納瓦,很難支撐中型電子裝置的運轉。
中型電子裝置包括手機、電腦等等,所以想要實現在日常生活中的方方面面,將一塊電池用20年的願望,可能還要等一段時間。
除了耐久以外,氚電池也很“堅韌”,能夠承受的溫度範圍在零下50攝氏度到150攝氏度之間。
像我們平時用的電池,溫度一旦超過50攝氏度,就有可能
“罷工”
了。
為何氚電池擁有如此強的耐用性?除了本身的建造材質以外,氚元素的特性也起到了很大的作用。
氚電池的核反應形式主要是
聚變反應
,兩個同位氚元素之間聚合在一起,能夠產生巨大能量,供給人們對能源的需求。
這也是人類正在研究的重要領域——可控核聚變。
要提醒大家的是,無論是核彈還是核工業,採用的都是核裂變的形式,本質上與核聚變不同。
核聚變反應屬於清潔能源,而且還
很穩定
,如果條件不合適,自己就會停止聚變反應,根本不需要人“監督”。
如果大家不信,可以抬頭看看天上的太陽,太陽就是氚元素聚變反應產生的天體。
因此,可控核聚變又被稱為人造太陽,一旦人類將這塊領域拿下,就再也不用為能源發愁。
聚變反應如此穩定,作為原材料的氚元素又怎會不穩定呢?
價格咋樣?
市面上,一克氚的價格在3萬美元左右,摺合人民幣約21萬元。
不少人很好奇,地球的氚元素的含量如此豐富,為什麼市面上的價格如此昂貴?
要知道,光是海水中的氚元素含量就高達
25億噸
。
算上地球內部的氚元素,簡直比石油的儲量還多,但是氚元素的價格卻比石油貴得多,這是怎麼回事?
因為任何一種物質的儲量再豐富,那也得將它們提取出來,並加以運用才有實際價值。
如今人類的技術條件有限,對氚元素的提取效率不是很高,所氚元素的價格才會如此昂貴。
由於製作一塊氚電池所需的氚元素不足0。1克,因此一塊氚電池的價格約為1000美元。
要是將氚電池運用在手機或者是電腦上,可能電池的價格就遠遠超過了電子產品本身的價格,一般人想要購買這種電子產品,在經濟方面確實夠嗆的。
如果想等氚電池的電子產品價格降低,那可得要好
幾十年
的時間,也許幾代之後,能夠普及開來吧。
除了氚電池以外,世界上還有一種非核電池,它運作了180多年,至今都還在供能。
牛津電鈴
它就是著名的
牛津電鈴
,被厚厚的玻璃罩子蓋住,即使發出響聲,也達不到刺耳的程度。
牛津電鈴的組成非常簡單,就是兩節乾電池和兩個鈴鐺。
就是這樣簡單的結構,在180多年裡催動電鈴響了100多億次,就連科學家也不知道,為什麼它能夠如此
“堅韌”
。
科學家猜測,這可能與電池的特殊結構有關。
不過,電池內部究竟是怎樣的結構,沒有人知道,也沒有人願意將它拆開研究,因為人們想知道牛津電鈴究竟能工作到什麼時候。
牛津電鈴的背後,有著人類對能源的
永恆追求
,歸根到底,人類追求能源都是在謀求深層次的發展,提升人類生活水平。
研究是少數人的事,但造福的卻是整個人類群體,感謝每一位科學家的付出!