鉅大LARGE | 點擊量：338次 | 2024年01月24日
核能電池怎么制作？
背景技術：
核能是一種集經濟、安全、可靠、清潔等優(yōu)點為一身的能源。目前，先進的核能發(fā)電裝置普遍都存在體積較大、結構復雜等問題，進而引發(fā)一系列的其他問題，例如能量核的熱能傳遞復雜而導致的熱能損失較大的問題，結構復雜而導致的核能發(fā)電裝置的安全性及普及性的問題。核能發(fā)電裝置的體積大、結構復雜以及熱能傳導環(huán)節(jié)復雜都導致核能的利用受到極大地限制。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種結構簡單、體積小、熱能轉換直接的熱核電池。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：熱核電池，包括有電池殼體，電池殼體中部填充有具備吸能、緩沖儲能和放能作用的能量緩沖體，能量緩沖體內部設置有真空空間，真空空間中設置有能量核，能量核通過能量核取放裝置取出或放入真空空間內，能量核的下方設置有能夠改變能量核磁通量的強磁體；電池殼體與能量緩沖體之間填充有具備吸熱、容納電子和電子導體作用的二級能量緩沖體，二級能量緩沖體的上、下端面上設置有若干個正、負相對應的單向二極管；電池殼體側壁上設置有可變儲電電容器，可變儲電電容器的放電電極置于二級能量緩沖體中，通過電極導電環(huán)連接有若干個放電電極，可變儲電電容器將電子通過放電電極和電極導電環(huán)釋放到二級能量緩沖體中。進一步地，所述能量緩沖體為圓柱形。更進一步地，所述能量緩沖體經過抽吸、剝離電子處理后涂覆有絕緣層，絕緣涂層覆在能量緩沖體表面，防止電子滲入其能量緩沖體內，能量緩沖體具備良好的熱能傳導性質。進一步地，強磁體為棱錐形，尖部靠近能量核，強磁體的棱錐底部聚集磁力線，由其尖部將磁力線強力抽出，進而減少能量核磁通量的流入量，強制能量物質釋放能量。更進一步地，強磁體是由若干同極向的小磁體堆積而成，底部的小磁體磁力線將流向上層小磁體，如此循環(huán)，最后將磁力線集束于頂點。更進一步地，二級能量緩沖體為能夠作為電子中間媒介的惰氣介質。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結構的電池結構簡單，體積小，通過能量緩沖體以及二級能量緩沖體將能量核的熱能轉換為電子的動能，并由單向二極管的調節(jié)形成電流，能量核的能量轉換直接、高效，熱能損失較少，避免因為結構的復雜性而導致產生泄露的問題，安全性高，因此本發(fā)明結構的電池生產成本低，具備良好的便攜性以及普及性，是一種可靠、穩(wěn)定、安全的電力來源，具有較大的推廣價值和良好的應用前景。附圖說明圖1是本發(fā)明的剖視結構示意圖。圖2是本發(fā)明的俯視結構示意圖。
圖中標記：
1、電池殼體，2、能量緩沖體，3、真空空間，4、能量核取放裝置，5、能量核，6、強磁體，7、惰氣介質，8、可變儲電電容器，801、放電電極，9、單向二極管，10、電極導電環(huán)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
具體實施方式物質本身的能量與自身的磁場形成一個平衡，這個平衡表現(xiàn)為有多大能量就具有相應強度的磁場環(huán)繞，比如地球的磁場與地球上相對恒定的環(huán)境溫度。根據(jù)物質的能量與磁場的平衡理論，改變物質的磁通量即可改變磁場，進而能夠改變物質的能量大小，也就是增加物質的磁通量則物質的能量增加，減少物質的磁通量則物質的能量流失。自然界中的核放射物質也是由于磁通量的流出量大于流入量導致衰變，進而分裂或聚變?yōu)榇磐颗c能量平衡的新物質。根據(jù)以上原理，可以人為地減少物質的磁通量，制造一個核物質裂變的環(huán)境，進而使物質放出能量，產生潔凈的能源，不產生放射物質所釋放的射線，即核物質發(fā)生裂變，但是不影響原子產生核爆的臨界值，不破壞其原子的結構，釋放的能量遵循質能方程：△E=m?c2=φ?c2，E代表能量，m代表質量，φ代表磁通量，c代表光速常量。
如圖所示，熱核電池包括有電池殼體1，電池殼體1中部填充有具備吸能、緩沖儲能和放能作用的圓柱形能量緩沖體2，能量緩沖體2為圓柱形，經過抽吸、剝離電子處理后涂覆有絕緣層，能量緩沖體2內部設置有真空空間3，真空空間3中設置有能量核5，能量核5通過能量核取放裝置4取出或放入真空空間3內，能量核5的下方設置有能夠改變能量核5磁通量的強磁體6，強磁體6是由若干同極向的小磁體堆積而成棱錐形，尖部靠近能量核5。電池殼體1與能量緩沖體2之間填充有具備吸熱、容納電子和電子導體作用的惰氣介質7，惰氣介質7的上、下端面上設置有若干個正、負相對應的單向二極管9。電池殼體1側壁上設置有可變儲電電容器8，可變儲電電容器8的放電電極801置于二級能量緩沖體中，通過電極導電環(huán)10連接有若干個放電電極，可變儲電電容器8的放電電極801置于惰氣介質7中，通過電極導電環(huán)10連接有若干個放電電極，可變儲電電容器8將電子通過放電電極和電極導電環(huán)釋放到惰氣介質7中。強磁體6是由若干同極向的小磁體堆集而成的聚磁磁體，由于每一小磁體都是一部磁力產生的發(fā)動機，底部小磁體的磁力線流向上層小磁體，最后磁力線集束于頂點，若干小磁體與噴氣發(fā)動機的若干渦扇道理是一樣的，加力作用后由尖部強力抽吸，使得能量核5的磁通量的流出量大于流入量，制造一個磁能不平衡的環(huán)境條件，進而使能量核5產生類裂變反應，釋放熱量，其過程遵循質能方程。能量核5釋放的熱量由能量緩沖體2吸收儲備并釋放到惰氣介質7中，對惰氣介質7產生熱效應，這時由可變儲電電容器8將自由電子釋放到惰氣介質7中，自由電子吸收熱能進而產生動能即電壓，通過正、負相對應的單向二極管9的調節(jié)產生電流。本發(fā)明利用電子特性以及電子核特性，將能量核5的熱能轉換為電子的動能，進而轉換為電能，使得能量核5產生的熱能的使用更加直接簡單、高效和安全。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些也應視為本發(fā)明的保護范圍。
通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變?yōu)殡娔芏圃於?/p>
2、當放射性物質衰變時，能夠釋放出帶電粒子，如果正確利用的話，能夠產生電流
3、通常不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核會發(fā)生衰變現(xiàn)象，在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定
核電池發(fā)電的原理與太陽能電池板把陽光轉化為電能的原理相似，核電池中的氚（氫的放射性同位素）等放射性氣體在衰變中會釋放出的具有熱能的β射線，經由電池中的熱電元件轉化成為電能。
核電池發(fā)電的原理與太陽能電池板把陽光轉化為電能的原理相似，核電池中的氚（氫的放射性同位素）等放射性氣體在衰變中會釋放出的具有熱能的β射線，經由電池中的熱電元件轉化成為電能。
核電池又叫“放射性同位素電池”，它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變?yōu)殡娔芏圃於?。核電池已成功地用作航天器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊用途。2012年8月7日，美國好奇號火星車抵達火星，核電池壽命可達14年。核電池是利用放射性同位素衰變放出載能粒子(如α粒子、β粒子和γ射線)并將其能量轉換為電能的裝置。按提供的電壓的高低,核電池可分為高壓型(幾百至幾千V)和低壓型(幾十mV—1V左右)兩類按能量轉換機制,它可分為直接轉換式和間接轉換式。更具體地講,包括直接充電式核電池、氣體電離式核電池、輻射伏特效應能量轉換核電池、熒光體光電式核電池、熱致光電式核電池、溫差式核電池、熱離子發(fā)射式核電池、電磁輻射能量轉換核電池和熱機轉換核電池等。其中直接充電式核電池、氣體電離式核電池屬于直接轉換式,應用較少。目前應用最廣泛的是溫差式核電池和熱機轉換核電池。核電池取得實質性進展始于20世紀50年代,由于其具有體積小、重量輕和壽命長的特點,而且其能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學反應、壓力、電磁場等影響,因此,它可以在很大的溫度范圍和惡劣的環(huán)境中工作
據(jù)了解，當放射性物質衰變時，能夠釋放出帶電粒子，如果正確利用的話，能夠產生電流。通常不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核會發(fā)生衰變現(xiàn)象，在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定。核電池正是利用放射性物質衰變會釋放出能量的原理所制成的，此前已經有核電池應用于或者
小型核電池
航天領域，但是體積往往很大。過去在電池的研發(fā)過程中面臨的重大難關之一，就是為了提高性能，電池大小往往比產品本身還大。由美國密蘇里大學計算機工程系教授權載完(音)率領的研究組成功為“核電池”瘦身，研發(fā)出的“核電池”體積小但電力強。但權載完教授組研發(fā)出的核電池只是略大于1美分硬幣(直徑1.95厘米，厚1.55毫米)，但電力是普通化學電池的100萬倍。密蘇里大學研究團隊稱他們研制小型核電池的目的是，為微型機電系統(tǒng)或者納米級機電系統(tǒng)找到合適的能量來源。如何為微型或納米級機電系統(tǒng)找到足夠小的能量來源裝置，同微型裝置一樣是一個熱門研究領域。
