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未来船用核动力反应堆(核动力成大白菜了)

如果说你买只机器宠物狗,都是配备核动力的,你敢信吗?近日,中核集团宣布其旗下一团队研发出核动力的宠物狗,目前产品正在内测阶段,计划在不久的将来推向市场。说实在话,刚看到这个消息,小编还以为今天是4月1日,没想到竟然是真的,中核集团还在它的微博上连续发出了好几条相关的官方消息,引发热烈的讨论。

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竟然是真消息

不过,看到这只核动力机器宠物狗的外形,很多网友都不淡定了,胖乎乎的身体,加上蜗牛一样的眼睛,妥妥的外星宠物的风格。而对它的功能,除了要会叼拖鞋之外,网友还提出了随时随地可以给手机核笔记本电脑充电的需求,中核集团官方微博表示:安排!看来人手一个核充电宝的梦想,可以实现了。

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这造型也太外星了

而看到这样“离谱”的消息,相信很多人的第一反应是技术上可能实现吗?大家一说到核动力,首先就会想到核动力航母、核动力潜艇、核电站,这些都是有着巨大反应堆和隔离层的庞然大物。但实际上,中核集团的这只机器宠物狗使用的可能是核电池,而现在有的心脏起搏器,都在使用核电池了。

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心脏起搏器

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心脏起搏器核电池(内部)

比如在2009年10月,美国密苏里大学就研发出了体积只比1美分硬币略大的微型核电池,它的重量只有100多克,但电力密度是普通化学电池的100万倍,据说能可靠稳定地使用10年以上,完全满足心脏起搏器对电源的要求。而经过10多年的继续发展,现在的核电池技术应该更先进了。

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微信核电池内部

那么,微型核电池的工作原理是什么呢?它为啥不需要核反应堆和厚厚的隔离层呢?其实,核材料有三种发热方式,核裂变、核聚变和核衰变。常见的核电站、核动力,甚至原子弹是核裂变,而太阳、氢弹是核聚变,现在各国也正在攻关可控核聚变。而核电池则是核衰变,放射性元素在进行衰变时也会产生热量,这个时候如果配以热电材料,就能够将这些热能转化为电能。

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核衰变

而核电池还有一个更加专业的名称:放射性同位素热电发电机,简称RTG。它在航天领域的应用比较多,比如嫦娥三号、嫦娥四号和玉兔二号上就有同位素电池,可以给月球探测器供热,在漫长寒冷的月夜保持其核心温度,过几年我们将发射的中国版“旅行者一号”和“旅行者二号”,也将配备同位素核电池。

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月球上的美国同位素电池发电站

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同位素发电站在地面的样子

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谁丢了一个“核电站”?

不过,同位素核电池的问题是价格更高,要做出大功率的就更贵了。比如美国“毅力”号火星车的同位素核电池,一颗就要7000万美元,贵得连我们的“祝融”号火星车都不舍得用。按照我们的技术,“祝融”号火星车完全可以和“好奇”号、“毅力”号一样,使用同位素核电池的,但为了控制成本,节省资金,最终还是选择了传统的太阳能电池板。

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好奇号的核衰变材料

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我们的好奇号用太阳能电池板

而同位素核电池还有一个问题,就是转换效率不高。比如“毅力”号的核电池效率达到6.3%,这在核电池领域已经是很高的了,但依然远低于太阳能电池板。我们空间站的薄膜太阳翼,光电转换效率达到30%。

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毅力号尾部的同位素电池

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天宫空间站太阳翼光电转换效率达30%

所以说,这个“核动力”机器宠物犬,即使真的推向市场了,价格一定不会便宜,而且即使真的使用核电池,它输出的电量也可能不会太高,给手机和笔记本电脑充充电,也许可以,但是那些想给电动汽车充电的,还是有些期望过高了。真要给电动车充电,可能要等核聚变电池了,就是网飞新剧“爱死机”第二集里的三个机器人用的那种,可以撑到世界末日。

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但核聚变电池可能也要等到世界末日


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