核电池工作原理

szls · 发表于 2012-8-6 10:19

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以下为美国宇航局官方公布的好奇号核电池工作原理：

　　好奇号火星车的动力是由一台多任务放射性同位素热电发生器(MMRTG)提供的，这台设备由美国能源部提供。这台发电机本质上是一块核电池，它可以将热能转化为电能。它主要包括两个组成部分：一个装填钚-238二氧化物的热源，以及一组固体热电偶，它们可以将钚-238产生的热能转化为电力。它包含4.8公斤的钚氧化物，可以提供稳定的热能用于火星车上供电，并确保好奇号能够挨过火星漫长严寒的冬季。

　　同位素热电发生器在过去很长一段时间内让美国宇航局得以开展太阳系的探测活动。比如飞往月球的阿波罗项目，着陆火星的海盗号项目，以及飞往太阳系边缘的先驱者和旅行者号飞船项目，尤利西斯太阳探测器，伽利略号木星探测器，卡西尼号土星探测器，以及新地平线号冥王星和柯伊伯带探测器等等，都采用了这种同位素热电发生器。

　　而多任务放射性同位素热电发生器则是新一代设备，专门设计用于在拥有大气层的行星体，如火星上，或者在真空的太空环境中使用。除此之外，它还采用了更加灵活的模块化设计，可以适应多种不同的任务需求，供能相对稳定。这一设备的设计目标包括确保设备的高度安全，优化功能，至少可以保证14年的供能，并在此基础上做到质量最小化。这台设备直径约64厘米，长66厘米，重量45公斤。

　　和这种发电机的之前几代相同，多任务放射性同位素热电发生器同样是由几层保护材料，其中灌装了钚氧化物燃料。这些保护层主要是考虑一旦发生预料之外的事故时可以防止钚燃料外泄，这一防泄漏技术之前都经受过撞击试验。万一火箭发射时出现意外，这些核燃料发生泄漏或者让任何民众暴露于核辐射中的可能性非常低。在发电机中使用的钚燃料和用于核武器中的燃料不同，前者不会发生核爆炸。并且这些核燃料都采用了特殊的陶瓷形态生产，因此不会对人体健康构成重大危害，除非它们发生破碎，成为细微的碎屑或者发生蒸发，然后被人体吸入或吞下。如果好奇号的发射发生意外，人们可能遭遇的核辐射剂量约为5~10毫雷姆，相当于大约一周内人体所受到的自然背景辐射值。一般的美国人每年回受到大约360毫雷姆来自自然界的背景辐射，如氡和宇宙射线等。

　　多任务放射性同位素热电发生器产生的电力用来为两块锂离子电池充电。这些电池将确保在设备运行短时间内超出发电机功率时火星车仍然可以应对此类峰值用电负荷。每块电池的容量是42安培小时，由美国雅得尼技术公司(Yardney)制造。按照设计这些电池将在每一火星日完成一次充电-放电循环。(

szls · 发表于 2012-8-6 10:20

好奇号是迄今派往另一颗星球最先进的机器。如一切按计划进行，它将于北京时间2012年8月6日13时31分在火星表面着陆.

国望堂 · 发表于 2012-8-6 10:29

好奇号火星车{:1_292:}

teemall · 发表于 2012-8-6 10:33

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notooth · 发表于 2012-8-6 10:45

本帖最后由 notooth 于 2012-8-6 10:49 编辑

用来为两块锂离子电池充电，中国还在用镍镉
ms还有另外一种核电池，和太阳能电池原理差不多，不过是射线照射半导体
不过提供电流比较小，但是能管很长时间，ms几千年
而且已经能做的非常小了，和普通大圆片银锌电池差不多大

笑熬浆糊4 · 发表于 2012-8-6 10:49

单单靠衰变放热来发电，太浪费了！

washu · 发表于 2012-8-6 11:02

notooth 发表于 2012-8-6 10:45

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用来为两块锂离子电池充电，中国还在用镍镉
ms还有另外一种核电池，和太阳能电池原理差不多，不过是射线照 ...

和电池有好几种，最成熟的是温差热电偶电池，也就是好奇号用的，其实以前的深空探测器也都用这个，人工心脏用的也是这个，能提供的电流数这个最大了。至于用光电池实现的核电池，无法提供太大的电流，实用性不是很大了，曾经有一些仪器用来做为记忆电池，但长效锂电池很好地替代了它；还有一种是用磁场分离 a 和 b 粒子的真空管核电池，电压高电流小，实用性也还是不足，这个倒是最先被发明的核电池。

另外楼上，用衰变热发电这个技术最成熟，而且最安全，你要裂变的话需要很复杂的控制系统和冷却系统、循环系统，而且还很危险，体积也很大，放到深空探测器里面并不现实，不过如果要发射载人火星飞行器的话，可能还是必须使用反应堆以提供足够的电力，但这个只是一个很小的火星车，衰变电池提供的电力足够啦。

yingzhang12345 · 发表于 2012-8-6 11:08

笑熬浆糊4 发表于 2012-8-6 10:49

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单单靠衰变放热来发电，太浪费了！

人类还很原始啊，看看人家ufo，内部没有电线的，发动机都是一体的看不到线路{:1_303:}也分不出模块，就像cpu那样的高度集成{:1_303:}

yingzhang12345 · 发表于 2012-8-6 11:12

notooth 发表于 2012-8-6 10:45

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用来为两块锂离子电池充电，中国还在用镍镉
ms还有另外一种核电池，和太阳能电池原理差不多，不过是射线照 ...

貌似结构类似于夹心饼干，一层放射物一层荧光板再一层柔性太阳能电池板，然后卷起来放入铅桶里

hellohello22 · 发表于 2012-8-6 11:42

要说最牛x当属这个：

旅行者1号（Voyager 1）是一艘无人外太阳系太空探测器，重815千克，于1977年9月5日发射。它曾到访过木星及土星，第一次提供了它们卫星的高解析度清晰照片。它是离地球最远和飞行速度最快的人造飞行器，真正意义上飞出了太阳系，首次进入星系空间。旅行者1号与其姊妹船旅行者2号携带的钚电池（核动力电池）将持续到2025年。当电池耗尽之后，他们会停止工作，将继续向着银河系的中心前进。2012年6月14日，美国航空航天局(NASA)宣布，“旅行者”1号探测器在经过长达33年的长途跋涉，飞行约合177亿公里之后，目前已经接近太阳系边缘

总统 · 发表于 2012-8-6 11:48

哎，神奇啊，我承认落伍了

youxi5200 · 发表于 2012-8-6 12:05

好奇号今天在火星表面着陆

高压氧 · 发表于 2012-8-6 12:21

有没有别的办法直接转化而不是热转换

mytomatoes · 发表于 2012-8-6 12:28

还有半小时着陆？？

zke2006 · 发表于 2012-8-6 13:02

看直播中。。。

NetBeetle · 发表于 2012-8-6 13:24

钚电池，中国也有啊，卫星上用的，好像神舟上也有用这个。

花袭人 · 发表于 2012-8-6 14:32

成功着陆了

这个电池效率太低

45kg 一天2.7KWH

爱你永远 · 发表于 2012-8-6 14:54

貌似使用核电池的设备都被发配边疆了，，

hntc123 · 发表于 2012-8-6 15:35

过两年便宜点，去批发一箱。

PBX2 · 发表于 2012-8-6 19:02

hntc123 发表于 2012-8-6 15:35

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过两年便宜点，去批发一箱。

记得帮兄弟们都带一块回来

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teemall teemall 当前离线积分 10531 IP卡狗仔卡头像被屏蔽该用户从未签到	发表于 2012-8-6 10:33 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

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