高效综合核电池的讨论【摘要】核电池以体积小,重量轻,寿命长的优点在高科技进展的能源需求方面得到广泛应用,鉴于核电池效率不高的现状,通过讨论电磁感应式核电池,选用合适的核燃料并设计合理的核电池模型,同时结合温差发电,增大电池输出功率。提出一种高效综合利用电磁感应和热电感应原理收集 Sr90 的辐射能的模型,并且尝试在核电池屏蔽方面做出设计,符合高效经济安全要求。【关键词】电磁感应;热电偶;转换效率;核电池当今,电动汽车作为潮流正在慢慢占领传统燃油汽车的市场,但是电动汽车的电能供应时间短,给用户带来不便,也限制了它的进展,并且电动汽车电池更换和充电站设备带来的后续成本会使电动汽车的成本过高。新能源的进展和高科技共同推动核电能源的进步。核电池,又称同位素电池,它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如 α 粒子、β 粒子和 γ 射线)并将其能量转换为电能的装置,目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。直接充电型核电池(高电压型)利用放射源发射的带电粒子产生电势差。放射源放出的电子,给绝缘导体充电后被收集器收集起来。电池的两个电极都选用金属,发射电子的一端(放射源)为正极,接收电子的一端为负极。这种核电池可产生高达 150 千伏的电压,但电流很小,最大短路电流只有 10-11 安。温差电偶型核电池(低电压型)利用放射源产生的热能实现能量转换。作为一种成熟的核电池它所用的能量转换材料为热电材料,是核电池的重要部件,其功能是将放射性同位素衰变时产生的热能转变成电能。由于其具有体积小、重量轻和寿命长的特点,而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响,因此它可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作而得到青睐。一、核电池的进展第一个放射性同位素电池是在 1959 年 1 月 16 日由美国人制成的,在此之后,核电池的进展颇快,并在重多探测器中,都使用了同位素温差发电器作为电源。前苏联在 1967~1982 年期间,共发射了 24 颗核动力卫星,都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀 235 为燃料的热离子反应堆,不过核动力并不是用来驱动卫星,只是利用放射性元素衰变时放出的热量,通过热电偶产生电能给卫星上的设备供电。中国第一块放射性同位素电池以钋 210 为燃料,输出电功率为 1.4瓦,热功率 35.5 瓦,并进行了模拟太空应用的地面试验。随着我国核电站数量的增加,由乏燃料后处理提取的镎 237 原料...