钚-239 一節(jié)核電池比戰(zhàn)斗機還貴，真能用1萬年嗎？60年前已在汽車試驗
太空探測器是人類揭開宇宙神秘面紗最有效的工具，探測器上會攜帶很多精密儀器，對探測對象開展科學研究，那你是否思考過，這些儀器到底是如何工作的？對于地球上的精密儀器而言，必須通電才能夠工作，同樣，就算是這些精密儀器被搬到太空，依然離不開電能。
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最早，航天的太空探測器都是采用太陽能提供能量，免費還相對好用的東西不用白不用。不過，免費的東西還是有弊端，一旦探測器進入星球的背面，就徹底沒有了能源，整個設備不僅無法工作，而且太空低達-270℃的溫度，低溫狀態(tài)下，這些儀器會損壞。縱觀世界范圍內(nèi)，能在太空中利用的能源中，目前只有核電池是壽命最長，穩(wěn)定性最好的。
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小發(fā)電站其實，核電池用到探測器上已經(jīng)不是什么新聞了，早在幾十年前，美俄冷戰(zhàn)時期就有大量航天器使用核電池。其實，核電池并不是嚴格意義上的電池，它的全稱是放射性同位素熱電發(fā)生器，簡稱RTG。
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核電池的原理并不難，跟核發(fā)電站有異曲同工之妙，它利用了放射性元素衰變過程中產(chǎn)生的熱能，熱能推動發(fā)電設備工作，產(chǎn)生電能，航天器上采用的核電池一般是放射性元素钚-238。钚的威力比鈾還要大，钚和鈾都是原子彈的材料，當年，美國在日本廣島用的是鈾原子彈，在長崎用的是钚原子彈。
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不過核電池用的钚和原子彈不同，原子彈的钚是钚-239（239Pu），而大部分RTG則使用钚的另一種同位素钚-238（238Pu），它比前者的原子核中少一個中子。少了這顆中子非常重要，钚-238不會爆炸。順便說一句，1940年末，美國科學家麥克米倫用60英寸回旋加速器加速的氘核，在轟擊鈾時發(fā)現(xiàn)钚238，次年發(fā)現(xiàn)了钚-239，四年過后，就用钚-239就毀滅了長崎市。
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真正將钚-238用到太空探測器是在美阿波羅計劃。钚-238衰變一般來說，放射性元素衰變包括阿爾法衰變、貝塔衰變和伽馬衰變，不過，衰變沒有聚變那么厲害。
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钚-238衰變過程中，僅會釋放一個氦-4原子核（α粒子），當然這一過程屬于α衰變。
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每克钚-238在衰變的過程中，自發(fā)產(chǎn)生的熱量可以產(chǎn)生0.568W的電能。
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核電池有多貴由于钚-238是在高速器中人工合成的，這個合成的過程，成本極高，就目前來看，美俄有能力大規(guī)模生產(chǎn)。所以，核電池的熱電轉(zhuǎn)換效率非常重要，比如美好奇號毅力號核電池效率達到6.3%，在核電池領域算是效率很高的，如果轉(zhuǎn)換率低化，意味著需要更多钚-238，成本會更高。那一個核電池組件究竟有多貴呢？美毅力號探測器
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美國當?shù)貢r間2月18日下午，美國毅力號火星探測器成功登陸火星，成為美國第五個成功登陸火星的探測器，毅力號此行有一個重要目的，采集火星樣本，試圖找到有生命存在的證據(jù)。
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美國火星探測器毅力號，毅力號中有一個火星漫游車，重量達到1.03噸，長度接近3米，整個尺寸與小汽車差不多，它采用了RTG核電池，整個電池用了4.8公斤钚氧化物，總重量達到了45公斤，功率僅為110W，設計壽命14年，造價達到了7000萬美元。
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▲毅力號漫游車（圓圈為核電池）一個核電池的價格比俄羅斯最貴戰(zhàn)機米格35還要貴，確實是太貴了。
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天問一號沒有核電池晚上怎么辦？上一節(jié)說的美國毅力號是在今年7月30日發(fā)射，而我國的天問一號是在7月23日發(fā)射的，它們共同的目的都是火星。那么問題來了，美毅力號漫游車可是攜帶了核電池，我國天問一號僅攜帶了太陽能電池板，而火星表面，晚上溫度為零下70度，天問一號保溫成了一個比較大的問題，它晚上該如何過夜呢？
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