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美国好奇号火星车是美国宇航局迄今最为先进的火星车,大小与一辆小汽车接近,以核电池作为动力。好奇号于2011年11月发射升空,北京时间8月6日 13时31分在好奇号已经在火星着陆,首次采用特殊设计的“天空起重机”系统着陆。此次成功着陆后,将执行两年的考察任务,探索火星过去 或现在是否存在适宜生命的环境。
图为美国宇航局首次成功收到的“好奇”号传回地球的图像。
“好奇”号火星车安全抵达地面前一分钟,处于工作状态的“天空起重机”
以下为美国宇航局官方公布的好奇号核电池工作原理:
好奇号火星车的动力是由一台多任务放射性同位素热电发生器(MMRTG)提供的,这台设备由美国能源部提供。这台发电机本质上是一块核电池,它 可以将热能转化为电能。它主要包括两个组成部分:一个装填钚-238二氧化物的热源,以及一组固体热电偶,它们可以将钚-238产生的热能转化为电力。它 包含4.8公斤的钚氧化物,可以提供稳定的热能用于火星车上供电,并确保好奇号能够挨过火星漫长严寒的冬季。
同位素热电发生器在过去很长一段时间内让美国宇航局得以开展太阳系的探测活动。比如飞往月球的阿波罗项目,着陆火星的海盗号项目,以及飞往太阳系边缘的先驱者和旅行者号飞船项目,尤利西斯太阳探测器,伽利略号木星探测器,卡西尼号土星探测器,以及新地平线号冥王星和柯伊伯带探测器等等,都采用了 这种同位素热电发生器。
而多任务放射性同位素热电发生器则是新一代设备,专门设计用于在拥有大气层的行星体,如火星上,或者在真空的太空环境中使用。除此之外,它还采 用了更加灵活的模块化设计,可以适应多种不同的任务需求,供能相对稳定。这一设备的设计目标包括确保设备的高度安全,优化功能,至少可以保证14年的供 能,并在此基础上做到质量最小化。这台设备直径约64厘米,长66厘米,重量45公斤。
和这种发电机的之前几代相同,多任务放射性同位素热电发生器同样是由几层保护材料,其中灌装了钚氧化物燃料。这些保护层主要是考虑一旦发生预料 之外的事故时可以防止钚燃料外泄,这一防泄漏技术之前都经受过撞击试验。万一火箭发射时出现意外,这些核燃料发生泄漏或者让任何民众暴露于核辐射中的可能 性非常低。在发电机中使用的钚燃料和用于核武器中的燃料不同,前者不会发生核爆炸。并且这些核燃料都采用了特殊的陶瓷形态生产,因此不会对人体健康构成重 大危害,除非它们发生破碎,成为细微的碎屑或者发生蒸发,然后被人体吸入或吞下。如果好奇号的发射发生意外,人们可能遭遇的核辐射剂量约为5~10毫雷 姆,相当于大约一周内人体所受到的自然背景辐射值。一般的美国人每年回受到大约360毫雷姆来自自然界的背景辐射,如氡和宇宙射线等。
多任务放射性同位素热电发生器产生的电力用来为两块锂离子电池充电。这些电池将确保在设备运行短时间内超出发电机功率时火星车仍然可以应对此类 峰值用电负荷。每块电池的容量是42安培小时,由美国雅得尼技术公司(Yardney)制造。按照设计这些电池将在每一火星日完成一次充电-放电循环。
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据韩国国际广播电台(KBS)报道,当地时间4日,韩国科学技术信息通信部与俄罗斯国家原子能公司就加强核能研发合作,共同进行核电池研发达成了协议。报道称,韩俄双方在第19届联合核能委员会会议中商定了共同研发探索太空使用的核电池有关方案。40余名两国核能专家出席了本届会议,并就核能研发及安全、
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[据《国际核工程》杂志网站2018年8月28日报道]俄罗斯研究人员提出了一种可以精确预测核电池性能的方法,可以大大降低核电池的开发成本。这种电池元件由放射源和半导体传感器组成,寿期长达数十年,在医学和空间技术领域应用广泛。在此之前,研究人员还无法准确预测其实际参数。俄罗斯研究人员开发出一
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区别一:核电站的反应堆,里面主要进行的是裂变反应,也就是在一个中子的轰击下,铀235分裂成两个中等大小的原子核,并放出两到三个中子。而核电池主要使用钚238,通过钚238的自身衰变,放出阿尔法粒子并产生热量。这热量被用来发电。图为钚238钚是第94号元素,它是自然界中天然存在的质量最重的元素,
资料图:处理后的核废料仍有很多隐患。外媒称,英国研究人员发现,核废料能转化为放射性黑色金刚石,这种金刚石可用作电池,耐用数千年之久。据英国《泰晤士报》网站12月1日报道称,该发现背后的科学家们说,这解决了核废料处理、清洁电力的生产和电池寿命的问题。这种电池可耐用5000年,给需要持久和
对于热电材料研究的推动将促进核电池的发展。对不少人来说,核电池很可能是一个似懂非懂的概念。现在,我们就借着NASA在核电池技术上的最新突破,来好好了解一下这个电池到底是什么样子的。JPL的一位材料工程师手里拿着一个有4个热电偶构成的热电模块。热电偶很普遍,从家用电器到航天器都有应用。太空
微核电池在很多高科技领域都有应用,例如2012年,美国发射的火星车上有一个60厘米见方的微核电池,提供了火星车14年的电力。实上,中国也有核电池。中国探月工程首席科学家欧阳自远接受媒体采访时透露过,2013年随嫦娥三号登月的我国首辆月球车上,装载着核动力系统。2009年,美国密苏里大学计算机工程
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经过公司员工25天的努力工作,山东志伟电子科技有限公司二台30kg臭氧专用脱硝发生器已于10月6号顺利到达淄博唐山热电施工现场,5天的安装,从布气管道,内外循环水管道的连接忙碌有序,在山东大学王博士的指导下,从烟道流场模拟、臭氧与烟气的混合投加点,烟气温度控制,臭氧浓度控制等都进行了合理的设计和实施,调试过程结束在1分钟后NOx下降85%,合理的控制臭氧浓度能有效的解决烟羽变黄等符合指标但感官不适的问题;实际的脱硝效果得到甲方的一致认可,次日由当地环保部门主管领导到现场指导并提出臭氧氧化脱硝的推广。
测量和控制所需的超低功率无线传感器节点的激增,再加上新型能量收集技术的运用,使得由局部环境能量而非电池供电的全自主型系统成为可能。利用环境或“免费”能量来为无线传感器节点供电是富有吸引力的,因为它能够对电池或导线供电提供补充、甚至完全无需使用电池或供电导线。当更换或检修电池存在不便、费用昂贵或危险之时,这显然是一大优势。而且,完全取消供电导线还使大规模扩展监视与控制系统变得轻而易举。能量收集无线传感器系统简化了众多领域中的安装和维护工作,例如:楼宇自动化、无线 / 自动化仪表计量和前瞻性维护,以及诸多其他的工业、军事、汽车和消费
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