什么是同位素电池？

同位素电池实际就是原子能电池

定义：

放射性同位素电池也被叫做放射性同位素温差发电器或原子能电池。这种温差发电器是由一些性能优异的半导体材料，如碲化铋、碲化铅、锗硅合金和硒族化合物等，把许多材料串联起来组成。另外还得有一个合适的热源和换能器，在热源和换能器之间形成温差才可发电。

原理简介

放射性同位素电池的热源是放射性同位素。它们在蜕变过程中会不断以具有热能的射线的形式，向外放出比一般物质大得多的能量。这种很大的能量有两个令人喜爱的特点。一是蜕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、电磁场的影响，因此，核电池以抗干扰性强和工作准确可靠而著称。另一个特点是蜕变时间很长，这决定了放射性同位素电池可长期使用。放射性同位素电池采用的放射性同位素来主要有锶－90（Sr－90，半衰期为28年）、钚－238（Pu－238，半衰期 89.6年）、钋－210（Po-210半衰期为138.4天）等长半衰期的同位素。将它制成圆柱形电池。燃料放在电池中心，周围用热电元件包覆，放射性同位素发射高能量的α射线，在热电元件中将热量转化成电流。

放射性同位素电池的核心是换能器。目前常用的换能器叫静态热电换能器，它利用热电偶的原理在不同的金属中产生电位差，从而发电。它的优点是可以做得很小，只是效率颇低，热利用率只有10%～20%，大部分热能被浪费掉。

在外形上，放射性同位素电池虽有多种形状，但最外部分都由合金制成，起保护电池和散热的作用；次外层是辐射屏蔽层，防止辐射线泄漏出来；第三层就是换能器了，在这里热能被转换成电能；最后是电池的心脏部分，放射性同位素原子在这里不断地发生蜕变并放出热量。

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、不同于核弹的裂变原理，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。

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