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利用各种元素的放射性同位素可以开发出长寿命的核电池，这些电池用在极端的条件下，比如月球车，火星车，以及心脏起搏器电源，手表电源等。镍-63非常理想，因为它发射的β粒子在蜕变之前最多在硅材料中能行进21μm，如果距离将更长，就会辐射到电池外面对身体造成伤害。

俄罗斯科学家研制出镍核电池

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。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。2012年8月7日，美国好奇号火星车抵达火星，核电池寿命可达14年。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如α粒子、β粒子和γ射线)并将其能量转换为电能的装置。按提供的电压的高低,核电池可分为高压型(几百至几千V)和低压型(几十mV—1V 左右)两类按能量转换机制,它可分为直接转换式和间接转换式。

把少量的镍-63放在普通的硅p-n结（基本上就是一个二极管）附近。镍-63衰变时会发射β粒子。β粒子是一种从放射性同位素不稳定的原子核里自发的发射出来的高能电子。在电池中，β粒子使二极管的原子电离，产生电子-空穴对。这些电子和空穴被分割在p-n结界面的两边。这些被分离的电子和空穴向离开p-n结的方向流动，形成了电流。

镍-63非常理想，因为它发射的β粒子在蜕变之前最多在硅材料中能行进21μm，如果距离将更长，就会辐射到电池外面对身体造成伤害。

美国公司研制出了氚电池（氢的放射性同位素）NanoTritium，NanoTritium核电池采用了氢同位素衰变产生能量，每2平方厘米提供1.4V的能量输出，7平方厘米就可以提供5V的标准充电电压，不过电流稍微有些低，需要多块并联才能达到手机充电所需要的电流。自封装起20年持续电力输出，你用或者不用，电就在那里，持续不停。

NanoTritium 氚电池

冷核聚变装置E-CAT使用的原料就是镍，E-CAT在瑞士卢加诺的测试中，发生了元素嬗变，如果将来可以利用E-CAT的元素嬗变来大量的生成镍63，我们是否可以将这些镍63大量制备核电池，将这些核电池应用到电子产品中，如手机，手表等，使得这些移动设备的待机时间可以达到几年，真正做到完全不用充电，想想都激动。

我们看一下俄罗斯科学家最近刚刚开发出镍63核电池的报道：

原文：http://sputniknews.cn/russia/20150627/1015285904.html#ixzz3eGSJ0Syd

托姆斯克的学者们将借助核反应堆为俄罗斯首批核动力源制造同位素。俄罗斯原子能国家集团的下属企业矿山化学综合体拟生产此类电池。这一项目的实施将有助于建造新一代独立无线电电子技术和医疗器械。目前研究已经通过科学研究和试验设计工作阶段。

这种同位素不稳定，是一种放射能量不大但半衰期相对大的纯β-放射体。在这种同位素的基础上，矿山化学综合体将制造出所谓的核电池，学者们承诺，核电池的服役期为50年。

核电池对传统化学电池的主要优势是：型号小，质量小，这降低了生产单位的费用，其中包括装置的原始材料的费用，而原始材料的电源是核电池。锂电池的重量是14.5克，镍电池的重量是0.26克；锂电池的尺寸是7.9立方厘米，镍电池的尺寸是0.08立方厘米。核电池的极大优势是它在极端气温和振动条件下也照常工作。

托姆斯克理工大学技术物理系主任伊戈尔•沙马宁指出，“为确保为航天卫星供应能量，需要类似的独立电源。现在为航天卫星提供电源的是体积庞大的太阳能电池。太阳能电池变化无常，经不起陨石雨的打击。而核电池则非常紧凑，在50年内都可以供电，不管卫星处在阴影处与否，都可以运转”。

按照公开来源提供的数据，2020年世界上将使用180亿个传感器，它们要求低能耗独立供电，市场总需求估计在每年90亿美元。

这类独立电源的使用方案包括：医学（心脏起搏器、仿生、听力与视力植入片、整形外科）；工业生产和基础设施（结构和管道完整性监控系统，阀门状况监控系统、温度和压力传感器）；武器与装备（监测军人状况、跟踪装置）；通信技术（便携设备馈电系统、电脑一体化系统）。

托姆斯克学者们发明的电池是安全的。镍是一种熔点高、可塑性强的惰性金属。在电池受损的情况下不会发生不可控放射源向周围环境泄露的事故，也不会发生其它危险后果。

根据核领域专家提供的信息，国外迄今仍没有类似技术。镍-63是2004年在美国康奈尔大学提取的。借助微机电系统（MEMS）工艺发明了β伏打电池，这种电池基于镍-63放射性核素，能够使用50多年。试验样件呈立方体，侧翼小于1毫米。托姆斯克国立大学的研发成果可能对它构成竞争。

冷聚变世界
2015年6月29日

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俄罗斯科学家研制出镍-63同位素核能电池
2015-06-29 08:30:55 来源：http://sputniknews.cn/ 评论：0 点击：

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