一说到核能,不少人或许马上就会把它和可怕的核武器和核辐射联系起来。然而,美国研究人员已经开发出一种可随身携带的小型核电池。这种电池可以持续为你的手机提供5000年的电能。这种电力超强的核电池不仅没有伤害身体的核辐射,甚至可以作为人体心脏内的人造起搏器的电池。
　　核电池又叫“放射性同位素电池”。当放射性核原料衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。通常具有放射性的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。核电池的主要优点就是不用充电,因为某些提供电能的同位素的半衰期非常长,而在半衰期内,它们会源源不断地放出能量。
　　航天上所用的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耦式的换能器。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。核电池在衰变时放出的能量大小、速度不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场等的影响。
　　在可携带小型核电池出现之前,已经有核电池应用于军事或者航空航天领域,但是体积往往很大。曾经有不少科学家在研究利用核能作为能源的便携式电池,但是科学家一直难以突破核电池的体积,要使得微型可控核反应顺利发生,需要体积较大的外壳,这些核电池往往比电器的体积还大。因此,如何有效地减小核电池的体积成为科学家攻关的重点。
　　最终,美国密苏里大学计算机工程系的韩裔教授全再晚率领的研究小组首先取得了突破。他们研发出了小得如同一枚硬币的核电池。这种电池可以装入手机、音乐播放器等随身小电器中,它的电量是普通化学电池的100万倍。随着这种电池的出现,一个家族的若干代人只需几块电池就可以了。
　　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,核电池被制造得非常大。全再晚等人开发出的小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。
　　由于对核能的忌惮,核电池一直被认为不适合民间使用。而小型核电池的成功研制,无疑推动了核能的普及,说不定不久的将来就会出现核能冰箱、核能电脑、核能洗衣机等家用电器,家用电器也就可以实现电线“无绳化”了。尽管核电池最核心的部件都是由放射性物质制成,但是由于它有坚固的防辐射层,不会有任何的核泄露。
　　就像现有的手机电池使用不当会爆炸一样。如果核电池使用不当,或者人为损坏,也会出现比一般电池泄露更可怕的放射性污染。早期的一些大型核电池已经出现过核泄漏事故。1964年,一枚导航卫星运载火箭失灵,导致卫星上的钚核电池爆炸,所释放的放射性物质散落全球。随着技术的进步,近年来已经极少出现核电池泄漏事故了。
　　人们一听到核这个词就会感觉非常危险。但是事实上,核能不但可以用于人造卫星等前沿科技產品,也可以安全地用于人们的生活电器中,甚至可以安装在人体内的起搏器中,免得人们要忍受更换电池之苦。现在,科学家还在继续努力研制出更小的核电池,希望有朝一日能用在纳米级微型装置上。
　　编辑/梁宇清