摘要:1821年一位名叫托马斯·塞贝克的德国科学家发现了物理学的一个意想不到的特性。当铜和铁两种材料结合在一起,将一端进行加热另一端放在寒冷中时,材料之间就会产生微小的电压,这一过程被称为塞贝克效应,核电池就是利用该原理产生电力的。
发明核电池的人真是个天才,它的出现改变了一个时代,让航天器在太空中拥有上百年的电力。现在就让我们一起来看看核电池的工作原理。
1821年一位名叫托马斯·塞贝克的德国科学家发现了物理学的一个意想不到的特性。当铜和铁两种材料结合在一起,将一端进行加热另一端放在寒冷中时,材料之间就会产生微小的电压,这一过程被称为塞贝克效应,核电池就是利用该原理产生电力的。
核电池全名叫做放射性同位素热电发电机,它内部有一个热电模块,该模块由不同导电材料制成的热电偶拼接,在模块中间放着核材料钚238,它能产生超过1000华氏度或500摄氏度的高温,而朝向太空的外面将达到零下270多度。热侧和冷侧之间的温差越大,可产生的电量就越大。
1977年发射的旅行者1号探测器携带了3块核电池,每块电池都装有4.5公斤的钚238,它们能够产生大约470瓦的功率。钚238的半衰期为87年,87年后衰变的钚238虽然还在发热,但热能只够产生大约235瓦的功率。理论上来讲175年后还会衰变,到那时热能将会产生大约117瓦功率,只够为探测器部分系统供电。
通过NASA官网我们能看到,如今旅行者1号探测器距离地球大约220亿公里,这个距离以光速传播的信号需要20多个小时才能到达地球,而阳光到达地球只需要8分20秒。也就是说旅行者1号探测器与地球的距离相当于地球与太阳之间距离的149倍。在如此遥远的地方,它还能保持工作这都要归功于核电池。
来源:瑞哥侃谈