钜大LARGE | 点击量：315次 | 2024年01月24日
核能电池怎么制作？
背景技术：
核能是一种集经济、安全、可靠、清洁等优点为一身的能源。目前，先进的核能发电装置普遍都存在体积较大、结构复杂等问题，进而引发一系列的其他问题，例如能量核的热能传递复杂而导致的热能损失较大的问题，结构复杂而导致的核能发电装置的安全性及普及性的问题。核能发电装置的体积大、结构复杂以及热能传导环节复杂都导致核能的利用受到极大地限制。
技术实现要素：
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种结构简单、体积小、热能转换直接的热核电池。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：热核电池，包括有电池壳体，电池壳体中部填充有具备吸能、缓冲储能和放能作用的能量缓冲体，能量缓冲体内部设置有真空空间，真空空间中设置有能量核，能量核通过能量核取放装置取出或放入真空空间内，能量核的下方设置有能够改变能量核磁通量的强磁体；电池壳体与能量缓冲体之间填充有具备吸热、容纳电子和电子导体作用的二级能量缓冲体，二级能量缓冲体的上、下端面上设置有若干个正、负相对应的单向二极管；电池壳体侧壁上设置有可变储电电容器，可变储电电容器的放电电极置于二级能量缓冲体中，通过电极导电环连接有若干个放电电极，可变储电电容器将电子通过放电电极和电极导电环释放到二级能量缓冲体中。进一步地，所述能量缓冲体为圆柱形。更进一步地，所述能量缓冲体经过抽吸、剥离电子处理后涂覆有绝缘层，绝缘涂层覆在能量缓冲体表面，防止电子渗入其能量缓冲体内，能量缓冲体具备良好的热能传导性质。进一步地，强磁体为棱锥形，尖部靠近能量核，强磁体的棱锥底部聚集磁力线，由其尖部将磁力线强力抽出，进而减少能量核磁通量的流入量，强制能量物质释放能量。更进一步地，强磁体是由若干同极向的小磁体堆积而成，底部的小磁体磁力线将流向上层小磁体，如此循环，最后将磁力线集束于顶点。更进一步地，二级能量缓冲体为能够作为电子中间媒介的惰气介质。本发明的有益效果是：本发明结构的电池结构简单，体积小，通过能量缓冲体以及二级能量缓冲体将能量核的热能转换为电子的动能，并由单向二极管的调节形成电流，能量核的能量转换直接、高效，热能损失较少，避免因为结构的复杂性而导致产生泄露的问题，安全性高，因此本发明结构的电池生产成本低，具备良好的便携性以及普及性，是一种可靠、稳定、安全的电力来源，具有较大的推广价值和良好的应用前景。附图说明图1是本发明的剖视结构示意图。图2是本发明的俯视结构示意图。
图中标记：
1、电池壳体，2、能量缓冲体，3、真空空间，4、能量核取放装置，5、能量核，6、强磁体，7、惰气介质，8、可变储电电容器，801、放电电极，9、单向二极管，10、电极导电环。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
具体实施方式物质本身的能量与自身的磁场形成一个平衡，这个平衡表现为有多大能量就具有相应强度的磁场环绕，比如地球的磁场与地球上相对恒定的环境温度。根据物质的能量与磁场的平衡理论，改变物质的磁通量即可改变磁场，进而能够改变物质的能量大小，也就是增加物质的磁通量则物质的能量增加，减少物质的磁通量则物质的能量流失。自然界中的核放射物质也是由于磁通量的流出量大于流入量导致衰变，进而分裂或聚变为磁通量与能量平衡的新物质。根据以上原理，可以人为地减少物质的磁通量，制造一个核物质裂变的环境，进而使物质放出能量，产生洁净的能源，不产生放射物质所释放的射线，即核物质发生裂变，但是不影响原子产生核爆的临界值，不破坏其原子的结构，释放的能量遵循质能方程：△E=m?c2=φ?c2，E代表能量，m代表质量，φ代表磁通量，c代表光速常量。
如图所示，热核电池包括有电池壳体1，电池壳体1中部填充有具备吸能、缓冲储能和放能作用的圆柱形能量缓冲体2，能量缓冲体2为圆柱形，经过抽吸、剥离电子处理后涂覆有绝缘层，能量缓冲体2内部设置有真空空间3，真空空间3中设置有能量核5，能量核5通过能量核取放装置4取出或放入真空空间3内，能量核5的下方设置有能够改变能量核5磁通量的强磁体6，强磁体6是由若干同极向的小磁体堆积而成棱锥形，尖部靠近能量核5。电池壳体1与能量缓冲体2之间填充有具备吸热、容纳电子和电子导体作用的惰气介质7，惰气介质7的上、下端面上设置有若干个正、负相对应的单向二极管9。电池壳体1侧壁上设置有可变储电电容器8，可变储电电容器8的放电电极801置于二级能量缓冲体中，通过电极导电环10连接有若干个放电电极，可变储电电容器8的放电电极801置于惰气介质7中，通过电极导电环10连接有若干个放电电极，可变储电电容器8将电子通过放电电极和电极导电环释放到惰气介质7中。强磁体6是由若干同极向的小磁体堆集而成的聚磁磁体，由于每一小磁体都是一部磁力产生的发动机，底部小磁体的磁力线流向上层小磁体，最后磁力线集束于顶点，若干小磁体与喷气发动机的若干涡扇道理是一样的，加力作用后由尖部强力抽吸，使得能量核5的磁通量的流出量大于流入量，制造一个磁能不平衡的环境条件，进而使能量核5产生类裂变反应，释放热量，其过程遵循质能方程。能量核5释放的热量由能量缓冲体2吸收储备并释放到惰气介质7中，对惰气介质7产生热效应，这时由可变储电电容器8将自由电子释放到惰气介质7中，自由电子吸收热能进而产生动能即电压，通过正、负相对应的单向二极管9的调节产生电流。本发明利用电子特性以及电子核特性，将能量核5的热能转换为电子的动能，进而转换为电能，使得能量核5产生的热能的使用更加直接简单、高效和安全。以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些也应视为本发明的保护范围。
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
2、当放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子，如果正确利用的话，能够产生电流
3、通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象，在放射出粒子及能量后可变得较为稳定
核电池发电的原理与太阳能电池板把阳光转化为电能的原理相似，核电池中的氚（氢的放射性同位素）等放射性气体在衰变中会释放出的具有热能的β射线，经由电池中的热电元件转化成为电能。
核电池发电的原理与太阳能电池板把阳光转化为电能的原理相似，核电池中的氚（氢的放射性同位素）等放射性气体在衰变中会释放出的具有热能的β射线，经由电池中的热电元件转化成为电能。
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。核电池取得实质性进展始于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
据了解，当放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子，如果正确利用的话，能够产生电流。通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象，在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的，此前已经有核电池应用于或者
小型核电池
航天领域，但是体积往往很大。过去在电池的研发过程中面临的重大难关之一，就是为了提高性能，电池大小往往比产品本身还大。由美国密苏里大学计算机工程系教授权载完(音)率领的研究组成功为“核电池”瘦身，研发出的“核电池”体积小但电力强。但权载完教授组研发出的核电池只是略大于1美分硬币(直径1.95厘米，厚1.55毫米)，但电力是普通化学电池的100万倍。密苏里大学研究团队称他们研制小型核电池的目的是，为微型机电系统或者纳米级机电系统找到合适的能量来源。如何为微型或纳米级机电系统找到足够小的能量来源装置，同微型装置一样是一个热门研究领域。
