射线电池(又称贝塔辐射伏特效应电池)是一种使用半导体P-N结从放射源所释放贝塔粒子(电子)直接产生电流的核电池。氢的同位素氚是射线电池常用的放射源。贝塔粒子穿过半导体时电离轨迹上会产生电子-空穴对;射线电池使用电子-空穴对产生电流;射线电池与放射性同位素热电机不同,同位素热电偶使用放射源产生的热量发电;射线电池不通过热转换产生电流。[1]
历史
贝塔辐射伏特效应电池发明于二十世纪七十年代。[3]七十年代的一些心脏起搏器使用钷作为放射源,[4]钷放射电池随后被锂离子电池取代。[1]
早期半导体材料将贝塔衰变转换成电流的效率低,早期放射电池因此需要能量更高、造价更高、危险的同位素放射源。截至2019年[update],新半导体材料可使用放射性较低的氚作为放射源。[5][1]
提案
射线电池主要用于位置偏远、长期无法更换电池的设备,如需要十到二十年供电的航天器。1973年有人提出在心脏起搏器等长期医疗植入设备使用放射电池。
2018年俄罗斯科学家设计一种在两层10微米金刚石中夹住一层2毫米镍-63的放射电池;该设计的输出功率约1微瓦,功率密度为10 微瓦/立方厘米,能量密度为3.3千瓦时/千克;镍-63半衰期为100年。[6][7][8]
缺点
放射性材料会衰变,当发射时,它慢慢地在降低活性。因此,随着时间的推移,射线电池设备将提供更少的功率。
参见
参考
外部链接
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