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【已解决】 什么是核电池?

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最佳答案 2024-08-25 00:00

核电池,顾名思义,是一种将核能转换为电能的电池。核能通常包含三种能量形式,分别为裂变能、聚变能以及衰变能。其中,核电站的能量来源是裂变能,被称为终极能源的“人造太阳”则依靠是核聚变反应释放能量。裂变能和聚变能来自于外因引发的核转变所释放的能量,而衰变能则是来源于不稳定的核自发的进行核转变的过程。

核衰变有三个重要特征:一是衰变过程稳定且连续不断,二是可释放出大量的能量,三是不受物质形态和环境因素的影响。

核电池就是以这种衰变能为能量来源,并利用换能器件将核能转换为电能的装置。

正是由于核电池的能量来源为核衰变,因此相比于化学电池、光伏电池、燃料电池等传统电池,其具有寿命长、能量密度高、无需维护、环境适应性强等显著优势:

1) 使用寿命长。核电池的理论寿命取决于选用放射性同位素的半衰期(指大量原子核衰变到原来数目一半的时间,此处可近似理解为经历一个半衰期后核电池功率减少为初始时一半)。如采用常用放射性同位素,其理论寿命可达数十年至上百年。若以半衰期为5730年的C-14为放射源,其理论寿命可达数千年乃至上万年。

2) 能量密度高,易于微型化。在所有的能源中,衰变能远超于其他常规能源的能量密度。如相同重量的核电池和锂电池比较,核电池可做到“一节更比千节强”。而且放射源容易集成在非常小的结构表面,实现微型化。

3) 输出特性稳定,无需维护,环境适应性强。由于核衰变过程不受物质形态和环境因素(温度、湿度、酸碱度、压强等)的影响,因而核电池的能量来源稳定,理论上核电池在设计期限内无需维护,具有稳定的输出特性。相比之下,传统的太阳能电池、锂电池等则受光照、温度等外部环境影响严重。
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  • 匿名 提出于 2024-08-22 20:49

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