核电池心脏起搏器(核电池如何制造的)
本文目录
- 核电池如何制造的
- “核电池”要来了寿命高达90年还不用充电,是噱头还是事实
- 心脏起搏器是做什么用的
- 心脏起搏器是怎么发明的
- 中科院研究的心脏起搏器的生物核电池原理,其他的核电池原理
- 核电池的介绍
- 为什么手机都不用核电池
- 心脏起搏器是怎样工作的
- 核电池的应用
- 为什么电磁发动机不能应用在新能源汽车上
核电池如何制造的
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。通过利用微型和纳米级系统开发出了一种超微型电源设备,这种设备通过发射性物质的衰变,释放出带电粒子,从而获得持续电流。微型“核电池”使用某种液态半导体,在带电粒子通过时并不会对半导体造成损伤,所以他们得以进一步小型化电池。仿吵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。一般核电池在外形上与普通干电池相似,呈圆柱形。在圆柱的中心密封有放射性同位素源,备态侍其外面是热离子转换器或热电偶式的换能器。换能器的外闭巧层为防辐射的屏蔽层,最外面一层是金属筒外壳。核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。1、高电压型核电池以含有β射线源(锶-90或氚)的物质制成发射极,周围用涂有薄碳层的镍制成收集电极,中间是真空或固体介质。以氚为放射源的试验电池,直径为9.5毫米,长度为13.5毫米,电压500伏时电流为160皮安,12年衰降50%(若用锶-90,25年衰降50%)。2、“卡西尼”宇宙飞船核电池推动低电压型核电池又分为温差电堆型、气体电离型和荧光-光电型三种结构。温差电堆型的原理同以放射性同位素为热源的温差发电器相同,故又称同位素温差发电器。气体电离型核电池是利用放射源使两种不同逸出功的电极材料间的气体电离,再由两极收集载流子而获得电能。这种电池有较高的功率。
“核电池”要来了寿命高达90年还不用充电,是噱头还是事实
关于核电池的使用寿命可以达到90年这一说法,很多网友认为这都是不切实际的。但是这种电池在现实中是真实有的。
核电池是一种放射性同位素温差电池,而核电站是通过裂变原理产生热能再使发动机转动,整个过程能量的转化表现为核能转化为内能,内能转化为机械能,机械能转化为电能。相比之下,核电池只是放射性同位素衰变时产生的热能直接转化成电能就可以直接使用。
根据目前资料来看,这种电池是存在的。在很多年前,美国发射的火星探测器在火星上实验的时候就有使用过该电池。通过使用这种电池使太阳能电池板能够不受火星沙土的影响从而提供足够的电量。
核电池的应用:
海事应用:
大海的深处,也是放射性同位素电池的用武之地。在深海里,太阳能电池根本派不上用场,燃料电池和其他化学电池的使用寿命又太短,所以只得派核电池去了。
例如,已用它作海底潜艇导航信标,梁迹隐能保证航标每隔几秒钟闪光一次,几十年橡厅内可以不换电池。人们还将核电池用作水下监听器的电源,用来监听敌方潜水艇的活动。
医学应用:
在医学上,放射性同位素电池已用于心脏起搏器和人工心脏。它们的能源要求精细可靠,以便能放入患者胸腔内长期使用。以前在无法解决州森能源问题时,人们只能把能源放在体外,但连结体外到体内的管线却成了重要的感染渠道,很是使人头疼。
眼下植入人体内的微型核电池以钽铂合金作外壳,内装150毫克钚238,整个电池只有 160克重,体积仅 18立方厘米。它可以连续使用10年以上。
心脏起搏器是做什么用的
正常的心脏发放电信号使它跳动。当运动时,心脏跳动加速;当睡眠时,心脏跳动减慢。如果发放电信号的系统异常,心脏就会跳得很慢,甚至可能完全停止跳动。而人工心脏起膊器能简贺够替代心脏毁携自身的电信号发放系统发出有规律的电脉冲,使心脏保持跳动。我们通常所说的起搏器,其实是指整个起搏系统。起搏系统由起拦余派搏器、起搏电极导线及程控仪组成。其中起搏器和起搏电极导线植入人体。起搏器由安装在金属盒中的电路和电池组成。
心脏起搏器是怎么发明的
1958年,两位瑞典医生RuneElmqvist卢思·伊兰可威斯特和AkeSenning艾可·塞宁设计了第一个植入式心脏起搏器。他们的装置几小时并稿后就熄火了。美国工程师威尔森·格瑞特巴奇接过重任,在他家的绝棚孝花园凉棚和逗里发明了第一个可靠的起搏器原型。1958年,他在一只狗身上成功地进行了实验。1960年,77岁的亨利·哈纳菲尔德成为第一位使用起搏器的人类患者。
中科院研究的心脏起搏器的生物核电池原理,其他的核电池原理
美国最近是有搞核能电池的想法,是利孙历漏用放射性元素钚238作为放射源利用放射产生的热则烂量通过机械转化装置来变成能量然后给心脏提供动力,核电池实现的障碍有两点,一是特殊的机械转化装置,二是放射源的能量是否不会对人体造成伤害,烂颂如果这些问题解决了也就无需更换心脏起搏器了。另外一种心脏起搏器的工作原理是将一张薄片附在心脏表面,当心脏跳动时,这张薄片会弯曲并产生电能
核电池的介绍
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)两拿橡类按能量转换机制,它可分为直接转换式和间接转换式。更具体地讲,包括直接充电式核电池、气体电离式核电池、辐射伏特效应能量转换核电池、荧光体光电式核电池、热致光电式核电池、温差式核电池、热离子发射式核电池、电磁辐射能量转换核电池和热机转换核电池等。其中直接充电式核电池、气体电离式核电池属于直接转换式,应用较少。目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池敏敏唤。核电池取得实质桥凯性进展始于20世纪50年代,由于其具有体积小、重量轻和寿命长的特点,而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响,因此,它可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作。
为什么手机都不用核电池
1、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;2、但是目前的核电池技术水平使电池系统复杂且导致体积太大,加之生产成本太高,特别是核电池使用和管理的安全性还做不到让普通大众完全接受,因此手机目前大多数采用锂电池或钒电池,而不采用核电池。
心脏起搏器是怎样工作的
心脏是通过内在的有节奏的电脉冲系统来输送血液。电脉冲通过神经传遍心脏;神经与肌肉纤维相连,使其收缩没谨。有两根主要的神经通向负责泵送血液的心室。心脏有一套备用的脉冲系统,在紧急时接过第一套脉冲系统的工作,但是它在每分钟内产生的心跳次数只有必要的心跳次数的一半,不足以维持整个身体的活动。
起搏器是一种很小的电子器件,为了便于更换,通常直接植于胸部的皮肤下。它有一个电池,还有一两只能放大从电池获得的微弱电流的晶体管。而海曼原来的大型起搏器,则是从起搏器引出一根导线,通到心脏的表面,或穿过一条静脉进入到里面,通到右消闷心室。
由于晶体管有放大作用,起博器的电池提供很小的一枯桥基点儿电流就行了。最近研制成功了使用核电池的起搏器。这种电池内有一个用放射性同位素钚238做成的小球。小球发出的热产生电流。这种电池的寿命可长达10年。
核电池的应用
在医学领域的应用在医学上,这种体积小重量轻的长寿命的核电池已经广泛应用于心脏起搏器,全世界已经有成千上万的心脏病患者植入了核电池驱动的心脏起搏器,挽救了他们的生命,使他们能够重新享受人生的幸福。心脏起搏器的电源体积非常小,比1节2号电池还小,重量仅100多克,若用放射源为238Pu,150mg即可保证心脏起搏器在体内连续工作10年以上。如换用产生同样功率的化学电池,要保证同样的使用寿命,其重量几乎与成人的体重一样。核电池保证患者不必再为更换埋在体内已经不能再工作的化学电池而冒着生命危险,忍受极大痛苦,反复进行开胸手术。心脏搏动调节装置人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚-238。航天领域的应用卫星在太空中邀游的卫星,它对电源的要求特别严格,既要重量轻、体积小,能经受强烈的振动,而且还要求使用寿命长。因此,国外在70年代初期相继发射的几个木星探测器上,都装有用氧化钚和钼制做的高性能核电池。后来发射的火星探测器,也装有类似的核电池。在气象卫星雨云号上也安装了放射性同位素电池。这种气象卫星环绕地球周围的轨道飞行,可以用来拍摄云图,或者对大气层和地球表面的地形进行勘察和调查。在探查木星的卫星——先驱号上面装置了四个30瓦的放射性同位素电池。1976年,火星的卫星飞船“海盗号”在火星表面成功地进行了无人着陆,在这个卫星船上也安置了两个35瓦的放射性同位素电池。航海、航空导航等领域的应用水下监听器和海底电缆的中继站在深海里,太阳能电池派不上用场,其他如燃料电池和化学电池的使用寿命又太短,因此已将核电池用作水下监听器和海底电缆的中继站的电源,用来监听敌潜水艇的活动和通讯。阿波罗飞船手亮1969年7月21日,人类第一次成功地登上月球,使用的是阿波罗11号飞船。在阿波罗11号飞船上,安装了两个放射性同位素装置,其热功率为15瓦,用的燃料为钚-238。但是,阿波罗11号上的放射性同位素装置是供飞船在月面上过夜时取暖用的,也就是说它仅仅用于提供热源。所以,该装毁笑置又叫做ALRH(Apolo Lunar RI Heater)装置,意思是阿波罗在月球上用的放射性同位素发热器。但是,在后来发射的用于探索月面的阿波罗宇宙飞船上,安装的放射性同位素装置全部是为了发电用的。这就是SNAP-27A装置。它用的燃料是钚-238,设计的电输出功率为63.5瓦,整个装置重量为31千克,设计寿命为一年。主要是用于阿波罗月面探查的一系列科学实验。在阿波罗12号飞船上首次装载的放射性同位素电池——SNAP-27A装置,其寿命远远超过设计时考虑的一年,并能连续供给70瓦以上的电力,完全符合预期的设计要求。由于这一实验获得成功.后来在1970年发射的阿波罗14号以及随后的阿彼罗15号、16号、17号等飞船上都相继安装了SNAP-27A装置。美国“好奇号”火星车“好奇”号重量超过900公斤,是2004年登陆火星的“勇气”号和“机遇”号重量的约5倍,其着陆过程将首次使用一种被称作“天空起重机”的辅助设备助降。由于难度高、风险大,美国航天局称之为“恐怖7分钟”。“好奇”号的动力由一台多任务放射性同位素热电发生器提供,其本质上是一块核电池。该系统主要包括两个组成部分:一个装填钚-238二氧化物的热源和一组固体热电偶,可以将钚-238产生的热能转化为电力。这一系统设计使用寿命为14年,也高于太阳能电池板。该系统足以为“好奇”号同时运转的诸多仪器提供充足能量。 中国“嫦娥三号”月球车随“嫦娥三号”登月的我国首辆月球车,也将装载核动力装置。这将使我国成为继美俄之后,第三个将核动力 应用于太空探测的国家。 在微型电动机械中的应用微型电动机械(MEMS)是一个飞速发展的领域,从汽车安全气囊的触发感应器到环境监控系统的药品释放,微型电动机械已经应用到了人们的日常生活中,并有希望生产大量不同的具有创新意义的设备。但这些设备受到缺乏随机电源的限制,目前正在研究的解决方法包括燃料电池、矿物燃料以及化学电池都有毕余宽其局限性,最大的问题就是体积太大。Cornell大学和Wisconsin Madison大学在早期研发的核电池装置基本上就是由一小量63Ni放置在一个普通的PN 结所组成。63Ni所放射出来的粒子把二极管的原子电离,得到分离的空穴和电子对而产生电流。在此基础上,又研发了改进的核电池能作为小型机械发电机的电源。在电动汽车上的应用电动汽车是环保型汽车发展的一个方向,电动汽车所用的电池多为化学电池,体积庞大,增加了自身的负载,且也同样存在充电后使用时间短和寿命短的问题。当前,世界上有部分科学家大胆地提出在电动汽车上使用核电池的设想。随着深海等领域用核电池的成熟,核电池必将在汽车这一能源大户中得到应用。因此,可以预计在21世纪科学家们将会在电动汽车上应用一种长期工作不需维修、高效大功率、小体积、低成本的核电池。
为什么电磁发动机不能应用在新能源汽车上
为什么电磁发动机不能用在新能源汽车上?因为什么是核电池?核电池,也叫“放射性同位素电池”,是通过半导体换能器将同位素连续发出的带有热能的辐射的热能转化为电能制成的。核电池已被成功地用作航天器、心脏起搏器和一些特殊军事应用的电源。猜旦2012年8月7日,美国好奇号火星车抵达火星,其核电池寿命可达14年。1.污染太严重,辐射致命。核能主要用于军事领域。核电池是放射性同位素电池的一种。它的主要优点是体积小,能量释放大,但缺点是致命的:有很强的放射性污染,制造过程中污染严重,需要上千年才能恢复返御。这与电动汽车节能环保、绿色出行的初衷不符。汽车不像潜艇和卫星,空间有限,不能有足够的辐射防护。你敢开随时发出辐射的车吗?第二,高成本的核电池成本很高,所以目前主要用在一些特殊的军事领域,应用到电动车上肯定会增加其成本,而且恐怕车价会翻十倍以上。所以目前还无法应用到电动车上。核电池主要用于飞船、卫星等电源的供电,但要用于电动汽车还很遥远。如果要定制一辆这样的电动车,价格大概在几千万元左右。这个价位你会买车吗?三是风险大,容易被不法分子利用。最重要的是安全,因为核电池一旦爆炸,不仅会对乘客的生命造成致命威胁,还会导致核泄漏威胁周围所有生物的生命。另外,核电池在衰变过程中反应堆很大,很容易爆炸,汽车的安全性无法保证。而且核电池很容易被不法分子利漏兆岩用,改造成核弹,注定要受到政府的严格监管,更别说用于汽车领域了。因为核电池只有很强的续航能力,但是转换效率很低。如果电池能达到驾驶车辆的水平,电池的体积会非常大。另外,新能源的概念之一就是环保。核电池还是有放射性的,会被污染。核电池虽然续航能力很强,但是真的太贵了。普通车企是不会考虑用的。此外,核电池具有放射性危害。如果车辆遇到事故,很可能会造成危险。因为核电池的成本很高。核电池多用于军事设施,如核潜艇、核动力航母等。一般不用于新能源汽车。
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