导语:放射性同位素电池是怎样发电的?放射性同位素电池,作为一种先进的能源供应办法,在特定环境下展示出了其共同的优势和运用价值,并且这种电池的中心原理是运用放射性同位素在衰变过程中开释的能量来发生电能,下面就一同去看看放射性同位素电池原理吧!
放射性同位素宣布的射线用于发电的办法许多,最简略的办法是运用热电偶。只介绍这种运用热电偶发电的热电型放射性同位素电池。它的中心部件是放射性同位素热源与半导体温差电偶。吸收体将放射性同位素的射线能量大部分转化为热能,它与周围介质之间的温差经过半导体温差热电偶转变为电势差(温差电动势)。
组成半导体热电偶的P型半导体元件和N型半导体元件就作为电池的南北极源源不断地宣布电来,给所需求的各种电路供电。是不是一切的放射性同位素都可当作电池的热源呢?明显不是,只要适宜以下一些条件的放射性同位素才适宜用来制作放射性同位素电池的热源:半衰期长(确保电池的长寿命)、功率密度高、放射性危险性小、简单加工和封装等。把这样的放射性同位素做成适宜的化合物,再用耐高温的合金材料做成的外壳包装密封好就可供运用了。电池外壳起着辐射屏蔽物和散热器的两层效果。
放射性同位素电池常用的放射性同位素有238Pu、90Sr、244Cm等。放射性同位素电池当然也不是白璧无瑕的,它的首要缺陷是发电功率低,大约只要10%。现在的价格也还比较贵重。不过,人们并不介怀这些缺陷,而仍把放射性同位素电池看作是最佳的挑选,乃至是仅有的挑选。
放射性同位素电池的作业原理首要根据放射性同位素的衰变能。这些同位素在衰变过程中不断放出具有热能的射线,然后经过半导体换能器将这些热能转变为电能。具体来说,放射性同位素如锶-90(Sr-90)、钚-238(Pu-238)、钋-210(Po-210)等长半衰期的同位素,它们宣布的高能量射线在热电元件中发生热量,进而将热量转化为电流。
这些电池的特色包含长时间稳定性、不受外界环境如温度、压力、电磁场的影响,以及可以常常运用。放射性同位素电池的中心是换能器,现在常用的换能器是静态热电换能器,它运用热电偶的原理在不同的金属中发生电位差,然后发电。虽然这些电池的功率比较来说较低,但它们供给了在无外部动力源条件下自行发电的可能性。