中国核电池技术推动嫦娥三号探测器

2024年3月13日发(作者：2014年东风标致207值多少钱)

嫦娥三号探测器采用核动力推进 代表世界最高水平

2013年11月14日 14:42来源：人民网

这是嫦娥三号月球探测器，包括着陆器和巡视器，是我国研制的首次在外天体实施软着

陆的航天器。（图片来源：新华社)

我国嫦娥三号月球探测器发射在即，为了能够在月球上过夜;嫦娥三号需要长时间经受

严寒带来的极大挑战。为了突破这一难关，我国嫦娥三号，将携带核能电池(是一种核动力

装置)飞天。如能成功，就将使我国成为继美俄之后，成为世界上第三个将核动力应用于太

空探测的国家。

那么，什么是核能电池？其作用是什么？世界上，对核电池研究、使用情况如何？我国

嫦娥三号月球探测器，为什么需要安装核电池？

核能不仅是核裂变产生的，核衰变也产生核能

提起核能、核动力，人们也许马上连想起核电站、核潜艇;马上与核反应堆等“大家伙”

联系在一起。其实这是一种误解。

目前广泛采用核动力是利用可控核裂变反应来获取能量，从而得到动力，热量和电能。

利用可控核裂变反应来获取能量的原理是：当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下

发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机，直接提供

动力，也可以连接发电机来产生电能。核能每年为人类提供所需能量的7%，或所需电能中

的15.7%。

但是核能、核动力不仅是靠核反应堆进行的核裂变反应产生能量这一种。核衰变反应也

能放出的能量。核电池就是基于核衰变反应做成的。核衰变反应远不如裂变那么剧烈(不加

控制的裂变就是核爆炸)，释放能量也远不如裂变那么巨大。但衰变释放的能量也不容忽视。

如钚238衰变时，表面温度可以达到五六百摄氏度，足以让钚金属块呈现出炽热的红色。

在日本福岛核事故中，抢险人员之所以要迅速重建被破坏的堆芯冷却系统，就是为了导

出核燃料衰变产生的热量。否则，高温会熔解金属保护壳，导致严重核泄漏。

什么是核电池

核电池(又称原子能电池或放射性同位素发电装置)是指那些使用放射性同位素衰变时

产生的能量转化为电力的装置。核电池也叫同位素电池。(注：同位素是指有相同质子数，

不同中子数的原子。如氕与氘互为同位素。核素是指具有一定质子数的原子，是一种具体的

原子，如氕或氘就是核素。同一元素的不同核素互为同位素。)

同理，同位素电池，就是利用同位素材料衰变过程中产生的能量放出的热量，进行热电

转化。其装置名称RTG(Radioisotope Thermoelectric Generator)是“放射性同位素热电

发电机”这个词的缩写。

核电池是通过半导体换能器，将鈈238、鈾238(放射性同位素)衰变过程中，释放出射

线(放出载能粒子α、β和γ粒子射线)的热能，转变为电能。目前，核电池已成功地用作

航天器的电源。(还用于医学心脏起搏器和一些特殊的军事用途方面)。2012年8月7日，

美国发射的好奇号火星车，顺利抵达火星，其所用的核电池寿命长达14年。

核电池的类型和属性

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，它可分为九类之多(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)。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。