核电池如何制造的?

核电池又叫“放射性同位素电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。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，这种设备通过发射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。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。

核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。

一般核电池在外形上与普通干电池相似，呈圆柱形。在圆柱的中心密封有放射性同位素源，其外面是热离子转换器或热电偶式的换能器。换能器的外层为防辐射的屏蔽层，最外面一层是金属筒外壳。

核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。

1、高电压型核电池以含有

β射线源（锶-90或氚）的物质制成发射极，周围用涂有薄碳层的镍制成收集电极，中间是真空或固体介质。以氚为放射源的试验电池,直径为9.5毫米，长度为13.5毫米，电压500伏时电流为160皮安，12年衰降50％（若用锶-90，25年衰降50％）。

2、“卡西尼”宇宙飞船核电池推动低电压型核电池又分为温差电堆型、气体电离型和荧光－光电型三种结构。温差电堆型的原理同以放射性同位素为热源的温差发电器相同，故又称同位素温差发电器。气体电离型核电池是利用放射源使两种不同逸出功的电极材料间的气体电离，再由两极收集载流子而获得电能。这种电池有较高的功率。

核电池，又叫同位素电池，也叫原子电池，，它是一种利用放射性同位素衰变放出载能粒子，并将其能量转换为电能的装置，也被叫做“放射性同位素温差发电机”。核电池使用寿命长，不需要充电，可以说是电池的终结形式。

二、核电池工作原理

1、不同于核d的裂变原理，核电池用的是衰变原理。

以目前最常用的是钚-238，它在衰变过程中会产生一个α粒子，α粒子受阻减慢时，就会放出热量，根据测算，钚-238在衰变过程的功率密度为0.41w/g，半衰期高达87.7年。

核衰变过程中，产生α粒子和热量

2、能量转换

放射性同位素衰变过程产生的热量要变成电能，还需要一个转换过程，所用的能量转换材料为热电材料, 它也是核电池的重要部件，其功能是将放射性同位素衰变时产生的热能转变为电能，；

3 热电原理

温差热电转换部分是由一些性能优异的半导体材料组成，把这些材料串联起来, P型半导体元件和N 型半导体元件就作为电池的两极。它与周围介质之间的温差通过半导体温差热电元件转变为电势差, 源源不断地发出电来。由于这个现象是德国物理学家塞贝尔发现的，产生的电动势称为温差电动势或者塞贝克电动势。

3、将上述放射性同位素和温差电堆组合在一起，就形成了核电池，放射性同位素提供热源；温差电堆，利用热电效应，把同位素产生的热量转换为电能。

唯一关系就是都运用了核技术。但是核电站和核电池的原理是截然不同的。

目前的核电站是利用核裂变产生的热量，将水变为水蒸气推动汽轮机发电。核电站的发电过程与普通火力电站的区别就是一个是用核能产生热，一个是烧煤产生热。

而核电池，目前是使用同位素自然衰变产生的热量，通过温差热电效应，转化为电能。核电池已经在太空上得到了实际应用。

目前的核电池新技术是，研究利用小型反应堆的裂变产生的热能，这个就有点类似核电站了，再转化为电能，但是这个技术目前还在实验室阶段。

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