尽管核电池体积小、质量轻且使用寿命长久,其能量密度稳定不受外界环境影响,然而它并未得到广泛普及。这背后的原因主要有以下几点:
1. 潜在的放射性污染风险:核电池的核心组成部分包括放射性同位素热源和热电电池,它们通过热电效应产生电力。众所周知,放射性同位素具有显著的放射性污染能力。尽管现有技术能够大幅降低污染发生的概率,但一旦发生,其对地球环境和人类造成的损害将是无法挽回的。
2. 高昂的成本:以毅力号火星车为例,其搭载的核电池成本竟高达7000万美元,而制造原子弹所需的放射性同位素每克成本更是攀升至5万美元。
3. 制造难度极大:受限于当前科技水平,即使是在科技发达的美国,核电池的关键原料钚的年产量也仅有几百克。此外,核电池的制造技术极为复杂,甚至涉及到在核裂变过程中提取材料,这进一步限制了其普及的可能性。
4. 能量转换效率低:核电池依赖热电效应发电,但受限于热能转换材料的性能,仅有10%-20%的热能能够被有效利用,剩余的能量则无法被转化而浪费。
近年来,电动汽车市场蓬勃发展,不少网友疑惑为何电动汽车不采用核电池。究其原因,便是上述四点。尤其是考虑到汽车在行驶过程中难免发生事故,一旦事故发生,核电池可能引发的放射性污染风险无法被忽视。因此,在电动汽车上广泛应用核电池显然并不可行。
目前,核电池主要应用于航空和医疗等特殊领域,如心脏起搏器、火星探测器以及无人太空探测器等。