¿Son aceptables las baterías nucleares?
Ahora, con el profundo desarrollo de Internet móvil, los teléfonos móviles se han convertido en un producto electrónico imprescindible en manos de las personas. Sin embargo, el problema más problemático ahora es la duración de la batería de los teléfonos móviles, que todavía. A muchos internautas les da dolor de cabeza. Los teléfonos móviles de hoy Básicamente, es muy problemático cargarlos una vez al día. Aunque ahora se habla de baterías de grafeno, todavía no hay rastro de baterías de grafeno después de tanto tiempo.
Esto recuerda a muchos internautas la microbatería nuclear que se mencionó anteriormente. Este concepto fue propuesto por científicos en 1999 y no es un concepto nuevo. El principio de funcionamiento de este tipo de batería realmente tiene sentido, pero debido a que se trata de energía nuclear, muchas personas se preocupan por si esta batería será segura o no, incluso si se agota. La gente siempre pone su propia seguridad en primer lugar. Esta batería es diferente a la energía eléctrica generada por fisión nuclear en las centrales nucleares. La llamada microbatería nuclear en realidad no utiliza el principio de convertir la fisión nuclear en energía eléctrica, sino que utiliza la desintegración de isótopos radiactivos para generar energía.
La batería nuclear que puede durar 20 años como lo mencionó este internauta debería ser una batería de tritio civil mencionada anteriormente por medios extranjeros. El principio de generación de electricidad no requiere conversión de calor en absoluto. La llamada "materia prima nuclear" utilizada en esta batería es el tritio, un isótopo del hidrógeno. Su núcleo está compuesto por un protón y dos neutrones, y también se le llama hidrógeno superpesado.
Se trata de una sustancia radiactiva que sufre desintegración beta, liberando electrones que se mueven a alta velocidad, concretamente rayos beta, y convirtiéndolos simultáneamente en helio 3. Este tipo de batería utiliza directamente los rayos beta producidos por la desintegración del tritio para disparar estos electrones de alta velocidad al semiconductor, generando así una corriente débil.
En términos de principios específicos, durante la desintegración beta del tritio, un neutrón del núcleo se convierte en un protón y, al mismo tiempo, se libera un electrón, que es una partícula beta. El haz de electrones de alta energía emitido por el tritio ingresa a la capa de captura después de pasar a través del canal de ventana. Durante el período de paso por el área efectiva de la unión p-n, las partículas beta excitarán los electrones dentro del material semiconductor. En el estado excitado, se forman pares electrón-hueco. Debido a la acción del campo eléctrico incorporado, los electrones y los huecos se separarán en ambos extremos de la unión p-n, formando así un voltaje macroscópico. Si se forma un bucle entre las dos secciones de la unión p-n, se generará una corriente eléctrica.
Debido a que este mecanismo es similar al efecto fotovoltaico, las baterías nucleares que utilizan la desintegración beta como fuente de energía también se denominan baterías betavoltaicas. Al mismo tiempo, como el tritio tiene una vida media de 12,43 años, esta batería puede seguir suministrando energía durante mucho tiempo. Sin embargo, la corriente que genera no es grande y solo es adecuada para aplicaciones que requieren un bajo consumo de energía pero que requieren un suministro de energía ininterrumpido durante mucho tiempo, como el suministro de energía de equipos médicos integrados, así como militares o espaciales. aplicaciones.
¿Por qué no se pueden producir en masa?
Entonces, si es factible, ¿por qué no hay baterías nucleares producidas en masa todavía?
1. En primer lugar, en términos de seguridad, la palabra "nuclear" ya no es desconocida para todos. Se ha visto en muchas noticias, como "explosión de una central nuclear", "la bomba nuclear destruirá a la humanidad", "la fuga nuclear creará nuevas". "Monstruo", parece que "nuclear" es sinónimo de peligro, y los vecinos cercanos a las centrales nucleares incluso se enfadan cuando hablan de "nuclear".
Es precisamente debido al miedo subconsciente de la gente a la energía nuclear que el uso civil de la energía nuclear ha sido muy lento. Por lo tanto, incluso si el desarrollo de baterías nucleares se ha logrado en el laboratorio, los científicos aún tienen que hacerlo. Se llevará a cabo una evaluación de seguridad prolongada y se necesitará un período más largo de publicidad para disipar las dudas de la gente. Si no se realiza una evaluación de seguridad, me temo que incluso si se produce en masa, nadie se atreverá a utilizarlo. Para citar un chiste interesante: "Las baterías comunes se calientan: me voy a quedar sin energía; las baterías nucleares se están calentando: ¡voy a explotar!"
2. Sabemos que las baterías nucleares se quieren utilizar en los teléfonos móviles, aunque la batería nuclear actual evita la fisión nuclear y utiliza la desintegración nuclear de los isótopos radiactivos para reducir su peligro, para un dispositivo como un teléfono móvil. que no consume mucha energía, la energía liberada por la energía nuclear solo se puede liberar en un espacio limitado, lo que genera calor que no se puede convertir ni exportar a tiempo. A medida que se acumula el tiempo, existe un alto riesgo de rotura o explosión de la batería. .
3.Además, también se debe a la seguridad en lo que respecta a la selección de isótopos, aunque actualmente existen muchos isótopos radiactivos probados o artificiales en la naturaleza, según el tipo de radiación, la seguridad radiológica y la energía. estabilidad, vida media Teniendo en cuenta factores como el coste y el precio, los científicos aún no han encontrado un material satisfactorio. El llamado tritio sólo puede considerarse un elemento de transición.
4. Finalmente, lo que el editor quiere decir es, no mires la batería... ¿Realmente puedes usar un teléfono móvil durante 20 años? Esta batería nuclear que puede durar 20 años. ¿No sería un desperdicio demasiado?