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核燃料电池(放射性核废料电池,电源永不断,你敢用吗?)

核燃料电池

电池是我们生活中不可或缺的东西,在我们的身边,到处都是电池,手机、电脑、各式各样的电动交通工具,全都少不了电池。
严格来讲,电池的种类很多,但对于我们普通人而言,电池基本就分两类:一是能充电的,二是不能充电的,而不管是哪一类电池,都面临着一个相同的困境:总是没电。不能充电的电池,没电了只能扔,可以充电的电池,则要一天到晚想着充电,为了能够随时给手机中的电池充电,准备了一个充电宝,结果每天又多了一件事,就是想着给充电宝充电。
那么有没有一种电池,不需要充电就能够源源不断供电呢?有,或者说马上就有了,它就是放射性核废料电池。光是听这个名字,就让人有敬而远之的冲动,这到底是个什么东西,它安全吗?放射性核废料电池,顾名思义,就是使用核废料供能的电池,而核废料显然是有害的。
核废料是一个广义的概念,凡是在核燃料生产、加工过程中以及核反应堆用过的不再需要的具有放射性的废料都可以归为核废料,“具有放射性”,仅此一句,我们就知道它是有害的。
我们都知道核废料具有放射性,但却不知道核废料的放射性实际上也是一种能源,问题就在于如何将这种能源收集并利用。目前,一家名为Nano DiamondBattery(NDB)的公司正在开发一款放射性电池,其所使用的原料就是核废料,NDB认为这款电池不仅绝对安全,而且将产生改变世界的力量。说到底,NDB是如何将核废料所产生的放射性能量收集起来的呢?他们使用的是钻石。早在2016年的时候,布里斯托大学的科学家就提出了极小的钻石具有极佳的导热性能,可以将热量从放射性同位素中迅速带走,从而产生电能。这个理论听起来倒是简单明了,可这能产生多少电能呢?
的确,核废料的放射性所产生的热量是非常小的,即使能够将这些热量以近乎于无损的方式迅速带走,也极其有限,这个过程输出的功率虽然小,但持续时间长,因为核废料的放射性会一直持续。
正所谓“不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海”,单位核废料所能够输出的功率是有限的,但如果加量呢?NDB就通过大量增加钻石层和放射性核废料板来提高总的能量输出。那么这个电池如何保证安全性呢?该公司的发言人称,此电池的放射源表面涂有一层多晶钻石,而多晶钻石本身除了是一种很好的导热材料之外,还可以将辐射有效控制在设备的内部,而且这种多晶钻石本身十分坚硬,硬度可以达到不锈钢的12倍,所以不会出现因外力破坏而导致放射性泄露的问题。
NDB预计放射性核废料电池将会在两年内出售,第一批产品将首先应用于航天和医疗系统,NDB称,一块放射性核废料电池就可以为一家医院或一艘航天探测器供能2.8万年,其间既不需要更换电池,也不需要充电。
当然,这款电池并不仅仅是为了大型用电系统所设计的,未来它将以更小的体型出现在电动汽车以及手机之中,而应用于手机和电动汽车中的核电池,同样可以运行10年以前,其间不需要充电,这也就是说,安装这种电池的手机,手机用坏了,电池也用不完,而我们将从此摆脱充电的困扰,这对于充电宝的生产生而言,恐怕不是一件好事。
核电池的发明,一方面使得核废料不再是单纯的废料,而是能够加以利用,另一方面也为我们提供了一种新型能源,更为重要的是,它将为我们的生活带来一系列的变化。
一直以来,电池的储能效果都是制约电动设备发展的关键因素,无论是在手机的使用,还是在电动汽车的使用上,我们都能切身感受到这一点。如果放射性核废料电池得以实现,那么不仅手机和汽车会因此而受益,耗电量更大的电力驱动交通工具也会随之产生,比如纯电动飞机。其实,人类研究纯电动飞机已经有些年头了,可一直都陷在一种恶性循环的怪圈之中。飞机耗电量巨大,为了提高续航能力就必须要增加电池,而增加了电池,重量就增加了,又需要更多的电能才能驱动,这就是电动飞机一直止步不前的原因所在,而核电池一旦出现,电动飞机很可能会迎来高速发展,而电动飞机只是一个例子,还有更多的电力驱动设备将会随之产生。

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