美發(fā)明新材料可將核燃料放射線變電能
2008-04-01 來(lái)源：中國(guó)聚合物網(wǎng)
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美國(guó)科學(xué)家說(shuō)，將放射線直接轉(zhuǎn)換為電能的材料可以開創(chuàng)宇宙飛船的新紀(jì)元，甚至還可以開辟以高功率核電池驅(qū)動(dòng)的地面交通工具的新紀(jì)元。
電力通常是利用核能加熱蒸氣，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電渦輪機(jī)而產(chǎn)生的。
自2 0世紀(jì)6 0年代起，美國(guó)和蘇聯(lián)開始使用利用核裂變將熱能轉(zhuǎn)換成電能、從而為宇宙飛船提供動(dòng)力的熱電材料，或是放射性衰變材料。"先鋒"號(hào)太空探測(cè)行動(dòng)使用的就是后者，即“核電池”。
棄用蒸氣和渦輪機(jī)使得那些系統(tǒng)型號(hào)變小，也不再那么復(fù)雜。但熱電材料的功率很低。美國(guó)研究人員說(shuō)，他們開發(fā)出了高功率材料，可以將核燃料及核反應(yīng)產(chǎn)生的放射線直接轉(zhuǎn)換成電能，而不需通過(guò)熱能。
洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室前核工程師利維烏·波帕-西米爾說(shuō)，將放射粒子的能量轉(zhuǎn)換成電能效率更高。
據(jù)研究人員計(jì)算，比起熱電材料的功率，他們正在試驗(yàn)的材料從放射性衰變中提取的能量最多可高出19倍。
研究人員正在對(duì)多層碳納米管進(jìn)行測(cè)試。這種納米管與黃金一起被氫化鋰包裹起來(lái)。猛烈撞入黃金的放射性粒子撞擊出大量高能電子。這些電子通過(guò)碳納米管進(jìn)入氫化鋰形成電極，使得電流通過(guò)。
波帕-西米爾說(shuō)，這種多層碳納米管最好是用來(lái)利用放射性材料產(chǎn)生電能，因?yàn)樗鼈兛梢栽诜派湫宰畲髸r(shí)被直接嵌入。但是它們也可以從核裂變反應(yīng)堆的放射線中直接獲得能量。
用這種材料建成的設(shè)備可以為宇宙飛船、飛機(jī)、地面交通工具等提供動(dòng)力。
洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的戴維·帕斯頓說(shuō)：“我認(rèn)為，這項(xiàng)工作具有創(chuàng)新性，可能會(huì)對(duì)核動(dòng)力的前景產(chǎn)生重大影響。”
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