核電池，並非什麼黑科技

電池是一個普通的名詞，但是加上核以後馬上就變得高大上了。可能很少人知道，核電池這個科幻色彩濃厚的東西，不僅早就有了，而且早就已經開始應用了。

首先說一說核電池的原理。核電池的原理十分簡單。放射性核素發出來的放射性射線本質就是一種能量，既然是能量，那轉化為電能即可。核輻射轉化為電能的方式主要有以下幾種：

其一是直接充電：有的射線本來就是帶電粒子，比如β射線其實就是電子流，既然這樣，那就可以直接利用這些電子流對特製的裝置進行充電。再簡單不過了。

其二是溫差發電：放射源在發出射線的同時，會產生很大的熱量（這也是為什麼停堆后，反應堆芯的核燃料會熔化，大家可以據此想一想衰變熱的能量有多大）。既然有熱量，就可以利用半導體材料，進行溫差發電。

其三是光電效應：這種方式類似於太陽能發電，先讓射線照射到熒光物質上，讓熒光物質發光，然後，太陽能電池就可以將光能轉變為電能了。

可以說，核電池的原理，比原子彈的原理還簡單，更好的消息是，核電池比原子彈製造起來容易多了。

核電池最大的優點在於不受干擾，壽命長。不管外邊發生了什麼，只要電池內的核素還有輻射，電池就可以一直使用。許多放射性物質的半衰期有數百年之久，這意味著很多核電池可以使用幾百年。如果某一天星際穿越成為現實，穿越茫茫太空時太陽能電池板已經沒法發電，驅動飛船的能量的唯一來源只能是核電池。

有人可能會問，核電池有輻射，放在旁邊人還怎麼活？其實這是對放射性的一種誤解，可能很少人知道，有些射線，一張紙就可以擋住。比如α射線，本質上就是一個氦核，一張紙就可以它擋住，β射線，本質上就是電子，一層金屬殼就能將它擋住。所以通俗地說，利用這兩種射線做成的核電池，只要包好，就完全不會對人體造成影響。

在電影《星際穿越》中，馬克扎波就是用錫箔包好了的核電池取暖的。

說道這裡，講些題外話，上述兩種射線雖然用紙能擋住，但是要是進入人體，對人體危害還是很大的。比如釙元素，在衰變是會發射出大量的α射線，毒性極大，一旦進入人體，會讓人體因α輻射而多器官衰竭而死，且不做專門檢測根本無法發現，是特工暗殺必備之佳品，且釙的製取和管理十分嚴格，也只有國家層面才能搞得到，因此釙又是政治暗殺之利器，比那什麼氰化物不知道高到哪裡去了。比如當年俄羅斯叛變的特工亞歷山大·利特維年科，叛變后在英國倫敦避難，就是被俄羅斯特工在日式料理中混入釙滅口的。

回到正題，上述兩類反射性核素只要不吃就沒事。當然，如果靠γ射線這種穿透力強的放射線做電池，那電池的屏蔽層就要認真設計了。但是，既然利用α和β射線如此容易，目前也沒有必要考慮γ射線型核電池。

核電池的優點是續航時間長，不受外界干擾，考慮到這兩點，核電池最先應用的地方肯定是航天技術。

目前各國發射的各種衛星和宇宙飛船，主要是圍繞地球飛行，利用太陽能電池板就能供電。但是如果向更遠的星球前進，比如冥王星，那裡的陽光已經十分微弱，太陽能根本無法滿足飛行器的能量需要，此時，就只能靠航天器自帶的能源。

2006年1月，美國發生升空的新視野號，其航程將途徑木星，借用木星引力加速，然後直奔冥王星，並在2015年7月接近冥王星。由於冥王星距離太陽太遠，陽光由太陽到達冥王星需要4個小時，且探測船接收到的太陽能只有地球的千分之一，根本無法滿足探測船的能量需求，為此，美國航天航空局為探測船安裝了核電池。

又比如的探月工程，月亮的背面溫度極低，沒有陽光照射，如果對月球背面進行長時間探測，目前核電池是唯一的選擇。2006年，原子能科學研究院研製出了第一個鈈238同位素電池，就是為探月工程準備的。

核電池不僅能應用於航天科技，還可以應用於日常生活。比如心臟起搏器供電。常規的心臟起搏器需要外部供電，大家可以想象自己心臟部位接兩根電線出來該是多麼可怕的情景。但是沒辦法，普通電池需要定期更換。有了核電池，媽媽就再也不同操心了。因為核電池壽命很長，不需要更換，所以可以直接植入人體，這種長時間電池，別說一輩子，就是兩輩子也不用更換。目前，已經研製出來的可以植入人體的微型核電池體積僅僅18立方毫米，比一節2號電池還小，重量僅100多克。

當然，核電池應用還可以更加廣泛，一切需要長時間供電又不方便供電或者更換電池的地方，都已應用，比如說海底的探測器，海下聲吶，各種海底的閥門，中繼器，監聽設備等。

說到這裡，大家可以已經想問一個問題了，核電池這麼好，且現在新能源汽車如此火熱，那造一輛核動力汽車想必是極好的？而且目前，部分全電動汽車如特斯拉已經實現了不用保養，如果再用上核電池，那連充電也不需要了，想怎麼開就怎麼開。如果哪天能夠開上核動力汽車，那該是有多拉風啊！

目前，科學家們已經開始研究核電池驅動的汽車的問題了。但是核電池由於造價昂貴，以及放射性的敏感性和安全性（汽車因事故損壞了核電池泄漏怎麼辦）等問題，大家如果想開上屬於自己的核動力汽車，看來還是得等一段時間了。

（完）

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