核电池电化学【免费下载课件】
“核”给人类生存带来了威胁,比如原子弹、氢弹、福岛核电站排放核污水。
“核”也能给人类生存带来希望,比如核电站、核电池。
从电池寿命的角度来讲,核电池是“终极电池”,因为一颗电池可以用上一百年。
我国的嫦娥三号(2013年)和嫦娥四号(2018年)登月飞船上就装备了核电池(也叫放射性同位素热电发电机,RTG)。
但是,嫦娥登月飞船装备核电池主要的目的不是供电,而是供热。朋友们都知道月球的夜晚温度可降至零下180℃,嫦娥飞船就采用钚-238(Pu-238)同位素热源(RHU)对飞船上面的关键设备(比如相机)进行保温,维持零下55℃以上的设备生存温度。
嫦娥登月飞船上配备的核电池功率较小,比如嫦娥四号钚-238同位素电池的电功率约为2 W。功率虽然小,但是寿命长。钚-238的半衰期为87.7年,所以嫦娥三号登月十三年了还好好的工作着。
核电池的工作原理是利用了放射性同位素的衰变。核衰变时核能可以被转化多种能量,比如热能、动能、光能等。再把这些能量运用各种发电器件转换为电能,所以核电池的表现形式有很多种,请看上图。嫦娥登月飞船上的核电池,利用的是核衰变过程的热能,发电器件是温差换能器,具体原理还是从课程中学习吧。
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