神奇的核电池
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美国密苏里大学的一个能源研究团队对外宣布，他们开发出了一种超级电池，可以装到汽车上，其提供的电量可以让一辆汽车在不充电的状态下连续行驶数年。
在我们的印象里，电动汽车每天都是需要充电的，并且因为所存电量有限，电动汽车还常常无法长时间连续行驶。电池不耐用，是制约电动汽车发展的最大瓶颈。现在，居然有一种超级电池不充电可以让汽车连续行驶数年，这是一种什么电池？
这种超级电池的名字叫核电池！
用核能发电，大家耳熟能详的是核电站，可现在蹦进耳朵的名字叫核电池呀！那么，核电池是不是一座微型化的核电站呢？要弄清楚核电池与核电站的区别，我们不妨看看核电站和核电池各自的发电原理吧。
让我们先来看核电站的发电原理。核电站是把放射性元素放进一个坚固的容器里，这些放射性元素在衰变的过程中会释放出大量热能，这些热能把水加热，形成高压水蒸气，水蒸气再推动发电机发电。看来，核电站的发电原理和火力发电站的发电原理是相似的，只不过火力发电站是用煤炭燃烧把水加热的，核电站则是利用原子能把水加热的。如果不考虑加热方式的区别，核电站也算火力发电站的一种。
让我们再来看核电池的发电原理。1818年，有位叫托马斯・约翰・塞贝克的物理学家在实验时发现了一个奇特的物理现象。他把两段不同的金属棒用导线连接起来，形成一个电路，然后把其中一个金属棒加热到较高的温度时，电路中就产生了电流。当时的物理学家都知道，当金属棒切割磁力线的时候，电路中就会产生电流，并把这种现象称为电磁效应，人们就是利用电磁效应发明发电机的。塞贝克加热金属棒而产生的电流并非基于切割磁力线，而是基于两根金属棒之间存在温度差。电路中两段金属棒因存在温度差而产生电流的现象就被称为热电效应。核电池是利用热电效应产生电流的。核电池的构造可以简单地描述如下：在一个密闭容器内放置两段半导体棒，用放射性元素包裹其中一段半导体棒，放射性元素会在衰变的过程中释放热量，把这段半导体棒加热，使其成为一段热棒；而另一段半导体棒没有被放射元素包裹，没有热量来加热它，所以它会成为一段冷棒。核电池内的热棒和冷棒存在温度差，如果把这两段有温度差的半导体棒用导线连接起来形成电路，那么就会产生电流。
核电站用电磁效应发电，核电池用热电效应发电，这就是核电站和核电池的本质区别。
托马斯・约翰・塞贝克是德国物理学家。这位物理学家研究物理却是个半路出家的人。起初他遵照父亲的人生规划，学习医学，成了一名出色的外科医生。但是从医并不是塞贝克的人生志趣，他更喜欢做物理实验，因此最终他丢掉了自己的医学本行，集中精力进行物理研究，结果在物理科学方面成果丰硕。塞贝克除了发现了热电效应之外，还第一个记录到太阳光照射在氯化银上出现的光谱现象，这个发现直接为彩色照相和全息照相创造了条件。塞贝克的研究成果告诉人们这样一个科学规则：兴趣是获得科学成就的先决条件。
古代人类通过自然现象发现了电，认识了电的力量，所以创造电或许是古代人类的一个梦想。在玛雅文化的金字塔内发掘出一些奇怪的东西，经过科学家辨认，发现这些东西原来是电池，并且是一些发电效能很高的电池。古代玛雅人留在金字塔里的电池让科学家们疑惑不解，因为按照当时的生产力水平，古代人是造不出这种高效电池的，所以有科学家推测，很可能是有外星人与古代人有接触，也许这些电池是外星人送给古代玛雅人的礼物吧！
热电效应的发现已经有了200年的历史，所以基于热电效应制造的核电池也并不是什么新科技产品。早在几十年前，科学家就已经研制出了实用的核电池，只不过核电池多用于航天设备之中，所以核电池一直是航天工程的利器。
1969年7月21日，美国阿波罗11号飞船飞抵月球，实现了人类登上月球的梦想。当时阿波罗11号飞船安装了一个类似于核电池的装置，其发热功率相当于一个15瓦的灯泡。这个发热装置里填充的放射性元素为钚-238。之所以说它类似于一个核电池，是因为当时这个装置不是用来输出电流的，只是通过发热帮助飞船在月球上取暖用的，这个发热装置可以说是核电池的雏形。
阿波罗12号飞船加装了通过改进的发热装置，改进后的装置内部填充的放射性元素仍旧是钚-238，但内部加装了两个用于产生电流的半导体棒，让它成为了一个真正的核电池。阿波罗12号飞船携带的核电池重31千克，发电功率提升到60瓦，可持续输出电流一年。正是因为有了核电池，所以阿波罗12号飞船完成了一系列高难度用电量大的太空研究任务，这都得益于核电池为飞船提供了足够而持续的电力供应。
1976年，海盗号火星探测器通过漫长的太空旅行，成功在火星上着陆并展开相关探测实验，也是得益于它上面装备了两个35瓦的核电池。2004年登陆火星的勇气号和机遇号也是带着核电池踏上太空旅途的，当这两个火星探测器到达火星后，关注者们发现这两个“小家伙”虽然工作很繁忙，但精神特别好，这是因为它们随身配置的核电池可连续供电14年，这种核电池的技术已经相当成熟，其提供电力的效率远远高于太阳能电池板的供电效率。
目前有能力将核电池装备于航天器的国家有美国、欧盟、俄罗斯和中国。近些年来，中国的航天技术发展迅速，核电池也成为我国进行太空探索不可缺少的利器。比如嫦娥三号月球车就装置了核电池作为电源。
核电池的研制过程并非一帆风顺，也多次出现险象环生的情况。1964年，美国在一颗卫星上准备进行核电池运行实验，结果装到卫星上的核电池意外爆炸，所释放的放射性物质散落到广大地区，造成了严重的核污染。1968年的时候，又有一颗装配核电池的卫星脱轨坠落到太平洋，幸好核电池没有发生损坏。1997年，美国发射卡西尼号土星探测器时，便有数百名示威者在场抗议，因为人们知道这个探测器上装有核电池，一旦近地爆裂，会导致数以千计的人患癌症而死。
宇宙无限广阔，人类对宇宙里的秘密有着强烈的好奇心，所以开始制造一些飞行器向更加深远的宇宙空间飞行。美国的旅行者1号行星探测器，目前创造了太空飞行史的辉煌纪录。它已经连续飞行了36年，现在距离地球大约有200亿千米远，已经飞行到了太阳系的边缘，它的目标是飞出太阳系，充当地球人的宇宙使者，负责向外星人传递人类信息。旅行者1号要完成这样的任务，需要继续飞行上百年，甚至上千年――旅行者1号携带的核电池，足可以支持它完成这次太空间的千年之旅。
核电池技术在航天工业的磨炼下，制造工艺越来越成熟，制造成本也越来越低廉，所以核电池最终将从航天技术转化为民用技术。就目前的情况来看，核电池“飞入寻常百姓家”的动作正越来越明显，因为普通人的生活空间里，或隐或现地有了核电池的身影。核电池进入普通人的生活，会给人们带来什么样的惊喜和改变呢？
手机可以不再充电了――现在，几乎每个人都经历过手机电量不足，需要不断充电的烦恼。如果有一个人拥有一个月都不用充电的手机，那肯定是令人欣喜的事情。可是现在给你一个能连续使用5000年都不需充电的手机，你肯定会惊讶万分吧？是的，核电池正由原来的较大向着小型化的方向发展，做到手机电池大小的模样已经指日可待，到时候手机里配上一块核电池，那么你的手机从此就可以不再充电，手机断电的烦恼再也不会存在了。除了手机可以装配核电池，所有需要移动电源的电器都可以装配核电池，这些电器不用充电就可以随意使用5000年，那将是多么方便而惬意的事呀！
心脏手术不必重复做了――有些心脏病病人需要在体内安装起搏器，有了起搏器，心脏病人才可以正常生活。可是安装了心脏起搏器的病人总有种担心：过几年后，起搏器的电量耗尽，又得重新手术，这真是让人害怕。如果给心脏病人的起搏器配备一块小型的核电池，那么电力耗尽的问题就可以避免，可谓是一次手术终生无忧了。核电池的小型化，可以为许多微型电机提供足够的电力，而微型电机正是日后进入人体，维持人类生命的主力军，所以核电池注定会给人类生命带来强大的保护力，其在医学领域的应用前景非常广阔。
开一辆电动汽车周游世界――目前，电动汽车虽然很前卫，也很环保，但是电动汽车多是采用体积大、重量沉的化学电池，加上这样的化学电池寿命短，导致当前的电动汽车并没有得到普通用户的青睐，电动汽车可谓是叫好不叫座，很难替代传统的燃油汽车。如果把核电池装到电动汽车上，电动汽车就会成为高性能汽车――重量轻、电力足。开着以核电池为电源的电动汽车，周游世界都不用充电，那可成了“永动汽车”呀！科学家预测，到本世纪中叶，核电池必将普遍应用于电动汽车。到时每家拥有一辆不太需要维修、不用充电，且高效大功率、低成本的核电池汽车将不是梦想，开着核电池汽车周游世界将是一种时髦。
一般情况下，核电池都是为一些用电设备提供低压电流的，所以说核电池应该算是低压电源。科学家发现，如果在核电池里填满一些烈性放射性物质，核电池也可以输出高压电流。有研究人员发现，用锶-90或氚制成的核电池，输出的电压可达500伏特，这种电压对于普通人来说已经相当骇人了。
一提到“核”，人们总会觉得有不安全感，会联想到核污染。其实核能是一种很安全、很清洁的能源，只要包装得好，核电池是非常安全的。科学家们正努力研制出一种跟硬币一样大小的核电池，目前正在对这种核电池进行安全测验，如果一切顺利，过不了多久，人们就能在楼下的便利店里买到这种核电池。当然，就算是你拥有了这种核电池，也无法把它当成原子弹来用，因为科学家已经将民用核电池可能带来的危害程度降低到接近零了。