微型核电池

一：微型核电池的由来

生活中，你肯定在为你的手机电量是否充足、是否要马上充电等问题而操心劳神，所以，如果给你一块几个月都不需要充电的电池，你马上会高兴起来，如果给你一块你一辈子都不用充电的电池，你会不会惊讶万分?如果给你一块几百代人都不用充电的电池，你会不会觉得这是神话?告诉你，美国科学家眼下就创造出了这个神话。那么神话是怎么创造出来的呢?原来，早些时候，科学家就发现，当放射性物质衰变时，就能够释放出带电粒子，如果采取一定特殊的办法，就能够把带电粒子驯服归拢起来，形成电流。后来科学家依照这个发现和放电原理，发明了大型的核电池，用于工业和航天业。如在航天领域，可把核电池安装在太阳能不够用的探测卫星上，或安装在发射到太阳系外的无人飞船上。遗憾的是，因核电池必须装有一个收集带电粒子的固体半导体，但由于辐射的作用，固体半导体很快就会受损，而为了降低受损程度，核电池就必须做得足够大。正因为核电池变小很难，所以它就很难在小型或微型电子设备上派上用场，自然也就很难把它做成手机电池了。情况有了转机，美国科学家想出了为核电池“瘦身”的妙计，他们把核电池内易受损的固体半导体换成了不易受损的液体半导体，这样不但能完成收集带电粒子的使命，而且还可以大幅度“瘦身”，真可谓是一举两得。按照新思路研发出的圆形核电池直径有1.95厘米，厚才1.55毫米，仅仅比1美分硬币大一点点，但其电力却是普通化学电池的100万倍。

二：据说微型核电池可以让手机续航二十年 那它安全吗

现在随着移动互联网的深入发展手机已经成为人们手中必备的一款电子产品，但是现在比较头痛的问题就是手机电池的续航问题依旧让很多网友感觉头痛，现在的手机基本上都是一天一充电非常麻烦，虽然现在都在说石墨烯电池但是已经这么久了还是没有看见石墨烯电池的影子。

这让很多网友想起来之前有人提到过的微型核电池，这种理念是在1999年被科学家提出来的也不算是什么新鲜的概念了。这种电池的工作原理其实是说得通的，但是因为涉及到核电方面让很多人担心这款电池就算是真的出来那安全不安全，人们永远将自己的安全性放在第一位。这款电池区别于核电站核裂变生称的电能。所谓的微型核电池，其实并不是利用核裂变转化为电能的原理，而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。

像这位网友提到的20年不断电的核电池，应该是此前外媒提到的一种民用氚电池，产电的原理根本不需要经过热量转换。这种电池使用的所谓“核原料”是氢的同位素氚，它的原子核由一个质子和两个中子构成，又被称为超重氢。

这是一种放射性物质，会发生β衰变，放出高速移动的电子，即β射线，同时转变成氦3。这种电池就是直接利用氚的衰变产生的β射线，让这些高速电子射入半导体中，从而产生了微弱的电流。

具体原理来说，氚在β衰变中，原子核内一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。氚放出的高能电子束在穿过窗口通道后进入捕获层，在通过p-n结的有效区域期间，半导体材料内部电子将被β粒子激发到激发态，形成电子-空穴对，由于p-n结内部的内建电场作用，电子和空穴将被分离到p-n结两端，从而形成宏观电压。如果在p-n结两段形成回路的话就产生了电流。

由于这个机制类似于光生伏特效应，所以才用β衰变作为能量源的核电池也被称为贝塔伏特电池。同时由于氚的半衰期长达12.43年，因此这种电池可以在长时间内持续提供电池。但它产生的电流不大，只适合应用于那些耗电较低但需要超长时间不间断供电的场合，比如内置医疗设备的供电，以及军事或者太空用途。

为何无法量产?

那么既然是有可行性的，那么目前为何没有见到量产的核电池呢?

1、首先便是安全性上，“核”这个词，大家已经不是很陌生了，在很多新闻中也都见过，比如“核电站爆炸”啦，“核弹将毁灭人类”啦，“核泄漏制造出了新怪物”啦，似乎“核”就是危险的代名词一般，在核电站附近的居民甚至会达到谈“核”色变的程度。

而正是由于人们对于核能潜意识里的忌惮，也就导致了核能的民用进展一直以来都非常缓慢，所以即便在实验室中已经实现了核电池的研发，科学家依然要对其进行漫长的安全评估，同时还要用更长的时间去进行宣传，以消除人们的疑虑。如果没有做好安全评估，那么恐怕即便是量产了，也不会有人敢用。引用一条比较有趣的段子：“普通电池发热：我去要没电;核电池发热：我去要炸!”

2、其次还是安全性，我们知道，核电池想要应用在手机中，是有尺寸限制的，即便目前的核电池避开核裂变，利用放射性同位素的核衰变，来减小其危险性，但是对于手机这种耗电量不大的设备来说，会导致核能释放的能量只能在有限的空间内释放出来，从而造成热量不能及时转换或导出，那么随着时间的积累，极有可能发生电池破裂或爆炸的危险。

3.另外，依然是因为安全性，在同位素的选择上，虽然目前在自然界探明或人造的放射性同位素很多，但基于辐射类型、辐射安全性、能量稳定性、半衰期和价格等因素的考虑，科学家目前仍未找到令人满意的材料，所谓的氚，也不过可以看成是过度元素而已。

4、最后，小编想说的是，别看电池......一款手机，你真的可以用20年吗......余下全文>>

三：微型核电池的问世

英国BBC电台2009年10月9日报道称，由美国密苏里大学计算机工程系教授权载完(音)率领的研究组研发出了体积小但电力强的“核电池(nuclear battery)”。该研究成果被刊登在最新一期的《应用物理杂志》等科学杂志。据悉，他们通过利用微型和纳米级系统开发出了一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。该研究小组称，虽然在很久之前核电池就已经应用在航天领域，但是在因为大小的限制，在地球上核电池的应用还很少。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高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，核电池被制造的非常大。早在2005年已经有研究人员开始了对核动力电池的研究，至今核电池已经运用在很多专业领域，但在Jae Kwon和J.David Robertson之前，由于对核能的忌惮，核电池一直被认为不适合民间使用。此次微型核电池的成功研制，无疑推动了核动力的普及，说不定不久的将来就会出现核动力笔记本、核动力台式机。

四：微型核电池的特点

韩国《朝鲜日报》报道称，过去在电池的研发过程中面临的重大难关之一，就是为了提高性能，电池大小往往比产品本身还大。但权载完教授组研发出的核电池只是略大于1美分硬币(直径1.95厘米，厚1.55毫米)，却可以发出普通化学电池需充电100万次才能发出的电力。权载完教授还实现了用于电池的芯片的改革。使用核电池时发出的放射能可能会损坏电池内部的固体芯片结构，但权载完利用液体芯片，最大限度地克服了这一问题。权载完向BBC电台表示：“核能可用于心脏搏动调节装置或人造卫星等，已经可以安全地用于人们的生活。”只需要一个硬币大小的电池，就可以让你的手机不充电使用5000年。美国密苏里大学研发团队开发出的微型“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小型化电池。负责该项目的Jae博士称，虽然人们总是闻“核”色变，但实际上核动力能源早就被应用在例如心脏起搏器、太空卫星和海底设备等多种安全供电项目上.

五：核反应堆能不能做成微型的，搞成核电池的可能性有多大？

几乎没有可能，除非在科幻世界里面。

因为核反应的当量、控制以及安全防护，这些就得是一个庞大的张雪梅。

六：微型核电池的应用展望

科学家认为，在遥远的未来，微型核电池将被广泛使用到小型和微型电子系统，比如说用于分析血样的微型电子仪里。因核电池提供电能的时间非常长，到那时，只需要一个硬币大小的电池，就可以让我们的手机5000年不用充电。另外，像正在流行的电动车的电池，也有望实现让人至少一辈子不用充电的梦想。至于核电池是否会出现核污染问题，科学家指出，这个问题早在发明它的时候就同时解决了，人们不必为此担忧。

七：微型核电池有哪些优越性？

《《《《终身不用充电的微型核电池终身不用充电的微型核电池终身不用充电的微型核电池终身不用充电的微型核电池》》》》：：：：1．微型核能电池还无法像普通化学电池那样在我们的日常生活中得到普遍的应用。2．承上启下。由上文写通过“挖井”的方法提高微型核能电池的效率，缩小电池体积过渡到下文写科学家就此研究的其他方法。3．①在硅上弄出许多坑（或“挖井”）；②改用其他材料作芯片（如碳化硅、液体芯片）；③叠放芯片。4．“一旦”表示时间的不确定，说明微型核能电池仍在研究中，将来有可能会在我们的日常生活中得到广泛应用处“一旦”体现了说明文语言的准确性。5．这句话运用了列数字的说明方法，具体准确地说明了科学家在硅上弄出的坑（也就是“深井”）之小

八：为什么手机都不用核电池

技术问题，无法做到体积很小，且安全无副作用的电池

成本问题，就算技术问题可以解决，价格也不是普通人可以接受的

安全问题，现在恐怖分子活跃，要是有核动力电池，如何保证不会被恐怖疯子利用

九：做一个小型核电池要那些东西，要怎么做，才能完成？

这个估计得聘请几百个专家学者 研究N年！