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電池能用核能材料嗎？能永久不用充電？

核電池有很多種。壽命各不相同想要永久使用下去也是不可能的。最常見的是利用核材料衰變放出的熱量進(jìn)行溫差發(fā)電。用這種電池的主要有旅行者1號(hào)、2號(hào)、最強(qiáng)火星探測(cè)器好奇號(hào)、最快飛行器新視野號(hào)、卡西尼號(hào)等這類價(jià)值奇高的高科技設(shè)備上。使用的核材料為半衰期88年的钚238 ，理論上講，使用88年后發(fā)出的熱量會(huì)剩下一半，再過88年剩下1/4 。
這類電池使用的钚238是人造元素，價(jià)格也是非常高的，冷戰(zhàn)結(jié)束后美俄都不生產(chǎn)钚238了。目前旅行者號(hào)使用了幾十年還有電。另一種是貝塔衰變電池利用氚（氫-3）、鎳-63、钷-147等貝塔衰變放出的電子進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電量是微瓦級(jí)別的，大概夠電子手表用。半衰期最多的就100年。最后就是不算核電池的核電站了，例如美國福特號(hào)航母使用的核電站可以40年不加燃料。
一枚核電池能用50年，為什么祝融號(hào)火星車不用核電池？

祝融號(hào)是小型漫游車，載荷帶不動(dòng)核電池有一個(gè)常識(shí)上的誤區(qū) ，認(rèn)為航天器的核電池是跟充電寶差不多儲(chǔ)存電量，連跟線就可以使用。其實(shí)不然，航天器的核電池實(shí)際上是臺(tái)小型熱能發(fā)電機(jī) ，放射性材料衰變放熱，然后驅(qū)動(dòng)熱能發(fā)電機(jī)工作產(chǎn)生電力。上圖是美國好奇號(hào)火星車使用的MMRTG（多任務(wù)放射性同位素?zé)崮馨l(fā)電機(jī)），他由八個(gè)放射性模塊（每個(gè)模塊含4.8公斤二氧化钚238）和一臺(tái)斯特林熱動(dòng)發(fā)電機(jī)組成，可以提供125瓦的電力，滿足好奇號(hào)火星車14年的工作使用（14年后熱量衰減發(fā)電量降低）。
好奇號(hào)火星車這樣一臺(tái)MMRTG熱電機(jī)總重量約為65公斤，其中發(fā)電機(jī)重45公斤，還要包裹在約30多公斤重的石墨外殼仿制放射性射線對(duì)科研儀器的干擾，加上電壓調(diào)控設(shè)備全套系統(tǒng)總重量為99公斤。好奇號(hào)火星作為目前最大的火星車，總重量達(dá)到900公斤，花費(fèi)99公斤用來安裝這種MMRTG供電沒什么問題。并且好奇號(hào)火星車重量大，攜帶設(shè)備多，傳統(tǒng)太陽能電池板供電已經(jīng)遠(yuǎn)無法滿足需求，必須要用核電池才能滿足長時(shí)間工作需要。
祝融號(hào)火星車但是我國的祝融號(hào)火星車總重量只有240公斤，花費(fèi)將近100公斤重量用在核熱電池上的話，哪里有其他載荷做其他事情？加上車體結(jié)構(gòu)和信號(hào)收發(fā)裝置恐怕就要超載了吧。同樣道理，盡管美國的MMRTG核熱電池在1977年就開始投入航天領(lǐng)域使用，但1997年的第一代火星車“火星探路者號(hào)”（10.8公斤）和2004年的第二代火星車“勇氣號(hào)”（重185公斤）都沒有配備MMRTG核熱電池。
作為我國首個(gè)火星探測(cè)器天問一號(hào)以及首個(gè)火星著陸巡視器祝融號(hào)火星車，其技術(shù)水平已經(jīng)超越美國第二代火星車機(jī)遇號(hào) ，這已經(jīng)非常了不起的成就了，想直接一步到位機(jī)遇號(hào)的水平顯然是不可能的事情。美國的三代火星車，從小到大分別是火星探路者號(hào)、勇氣號(hào)和好奇號(hào) ，美國人花了近30年經(jīng)歷多次失敗才走到這一步，放眼國際祝融號(hào)已經(jīng)是非常巨大的跨越了，想要一口吃成胖子也不是這種吃法。
我國低調(diào)測(cè)試“釷反應(yīng)堆”技術(shù) ，這一黑科技能拯救全球核電站嗎？