作业帮利用α、β、γ粒子射线发电的核电池区别请问,这三种发电方式的优缺点是什么?小弟拜谢!
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/18 03:18:24
利用α、β、γ粒子射线发电的核电池区别请问,这三种发电方式的优缺点是什么?小弟拜谢!
利用α、β、γ粒子射线发电的核电池区别
请问,这三种发电方式的优缺点是什么?小弟拜谢!
利用α、β、γ粒子射线发电的核电池区别请问,这三种发电方式的优缺点是什么?小弟拜谢!
现在还没有这种核电池吧?一般来说,这都属于概念设计.
国家标准GB18871-2002里有关于实践正当化的规定,在我们拥有其它类型的电池的情况下,开发这种具有潜在放射性危害的电池是否妥当,这值得深思.
所以,从这点考虑,γ射线应该排除,因为γ射线不易屏蔽,外照射剂量较大.γ射线是光子,发电原理可以是光电效应,但是要更好的利用这点,那么就需要激发材料原子序数低、γ光子能量大；但是,随着γ射线能量增加,漏射也会增加,那么需要的铅屏蔽厚度也增加,而铅的化学毒性也不低,你看在射击厂工作的人看着都很佝偻,那就是铅中毒的原因,铅是可以通过皮肤吸收的.
β粒子是高能电子,发电原理可以像霍尔效应那样,外加磁场,使得在负极板上持续积累电子,达到发电的目的.可用磁场大小来控制电池电压的高低,具体求导可以这样来看：电子受到磁场力大小f=evB,v是β粒子速度,当然,由于β衰变的能量谱是连续的,所以这个电压会存在波动,当负极板上电荷积累达到一定量的时候,形成的电场力会阻止β粒子继续向负极板积累.
α粒子的能量一般在5MeV左右,同一种放射源的能量是唯一的,差别主要在α源厚度所导致的自吸收上,如果α源很薄,那么可以认定α粒子的发射速度都是一样的,如此以来,控制电池的电压,也就是恒压要方便很多.vB=E,E是电场,E=U/d,d是电池的厚度(相当于是磁场的宽度).α源易屏蔽,从这点来说,α射线做的核电池无疑是最有前景的.但是α核素都是化学极毒,一般由核电厂的乏燃料中提取,工艺比较复杂.
但是有一点是核电磁共同的优点,就是它们的使用寿命都比较长,只要你选择的放射源半衰期够长!只是随着时间的延续,核电池的电流会下降,它可以是恒压源,但不可能是恒流源；也就是说可以想办法让核电池提供的电压不变,但是它提供的电流却会越来越小.当然,如果你选择的放射性核素够长,比如50年以上,那么在我们人类的寿命元内,这种电流减小的效应是不易被察觉的.