美国要给一款新核电池搞研发了,这次他们投了2000万进去,目标是把放射性能直接转成电。这事被美国趣味工程网站(Interesting Engineering)给曝出来了,带队的是密苏里大学的科学家。这个团队想弄出一种不用充电、能在海底和太空里稳定跑上几年的小玩意。这种放射性光伏电池跟普通的太阳能板不一样,它不靠阳光,而是用核辐射来发电。因为不需要充电,所以特别适合那些连人都去不了的地方,比如浮标或者航天器用的传感器。这项目一共砸进去了280万美元,大约合人民币1935万元,资金是美国国防部高级研究计划局(DARPA)“辐射到瓦特”(Rads to Watts)计划掏的。 研究人员说,他们是要找个新法子把核辐射直接变成电。目标是一公斤电池能发10瓦的电,这比现在的光伏系统功率密度高多了。这种电池的原理其实跟太阳能板类似,只不过一个是用光子,一个是靠带电粒子。有了这个技术,那些阳光不够或者根本没阳光的地方也能用上电了。 核电池其实就是原子电池或者放射性同位素电池。它利用的是放射性同位素衰变放出的粒子来发电。不像核裂变或者核聚变那样危险,核电池基本没什么致命辐射,出了问题也好收拾。比如给心脏起搏器用的那种小电池就能直接放人体里。 这种电池还不怕热、不怕压力、不怕电磁场的干扰,能稳定工作几十年。1956年美国就搞过“核辅助动力系统计划”,到了1961年还成功发射了导航卫星,里面用的就是放射性同位素热电发电器(RTG)。中国和俄罗斯也一直在搞这方面的研究。 不过现在有个大问题就是效率太低。就算是现在最厉害的RTG,转换效率也就5%到10%之间。再加上贵还有污染问题,一直没法大范围用。 这次密苏里大学的团队换了种材料——氧化镓。这种半导体材料抗辐射能力强,能提高效率和寿命。还有托莱多大学的人在搞模拟研究帮忙挑结构。他们还拉来了宾夕法尼亚州立大学、休斯顿大学还有海军实验室一起干。 支持他们的那个“辐射到瓦特”计划是个科研竞赛,专门研究怎么把辐射能变成电。不管是自然衰变的还是反应堆出来的核辐射都能拿来用。 DARPA想通过这个比赛弄出千瓦级的输出技术,给那些偏远又恶劣的地方供长期电。