[國家航天局網訊] 隨著對太空開發利用的不斷深入
，人類需要有—種功率合適
、重量輕、壽命長、成本低
，且安全可靠的空間能源。同位素電池（又稱核電池）在不同程度上滿足了這些要求，在某些方麵甚至是其他空間能源(太陽能電池、化學電池
、燃料電池)無法替代的。鑒於未來航天活動對電源日益增長的需求
，同位素電池將成為空間電源最重要的選擇。


　　放射性同位素的應用是核能利用的一個重要方麵。放射性同位素在進行核衰變時釋放的能量比一般物質大得多
，而且衰變時間很長，如1克鐳在衰變中放出的能量比1克木柴在燃燒中放出的能量大60多萬倍，其衰變時間長達1萬年。因此放射性同位素可以用來製造特種電源——同位素電池。空間同位素電池（如鈈-238電池）的特點是：不bu需xu對dui太tai陽yang定ding向xiang，體ti積ji小xiao，使shi用yong壽shou命ming長chang。同tong位wei素su電dian池chi在zai外wai形xing上shang與yu普pu通tong幹gan電dian池chi相xiang似si
，呈cheng圓yuan柱zhu形xing。在zai圓yuan柱zhu的de中zhong心xin密mi封feng有you放fang射she性xing同tong位wei素su源yuan，其qi外wai麵mian是shi熱re離li子zi轉zhuan換huan器qi或huo熱re電dian偶ou式shi的de換huan能neng器qi。換huan能neng器qi的de外wai層ceng為wei防fang輻fu射she的de屏ping蔽bi層ceng

，最zui外wai麵mian一yi層ceng是shi金jin屬shu筒tong外wai殼ke。同tong位wei素su電dian池chi還hai有you個ge特te點dian
，就jiu是shi它ta在zai衰shuai變bian時shi放fang出chu的de能neng量liang大da小xiao

、速度，不受外界環境中的溫度、化學反應
、壓力
、電磁場等的影響。因此，它以抗幹擾性強和工作準確可靠而成為電池家族中的佼佼者。


　　1969年7月21日，美國宇航員乘阿波羅11號飛船成功登上月球。在阿波羅11號飛船上，安裝了兩個放射性同位素裝置，其熱功率為15瓦
，用的燃料為鈈－238。但是，阿波羅11號(hao)上(shang)的(de)放(fang)射(she)性(xing)同(tong)位(wei)素(su)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)供(gong)飛(fei)船(chuan)在(zai)月(yue)麵(mian)上(shang)過(guo)夜(ye)時(shi)取(qu)暖(nuan)用(yong)的(de)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)它(ta)僅(jin)僅(jin)用(yong)於(yu)提(ti)供(gong)熱(re)源(yuan)。所(suo)以(yi)，該(gai)裝(zhuang)置(zhi)又(you)叫(jiao)做(zuo)放(fang)射(she)性(xing)同(tong)位(wei)素(su)發(fa)熱(re)器(qi)。月(yue)球(qiu)上(shang)的(de)一(yi)天(tian)等(deng)於(yu)地(di)球(qiu)上(shang)的(de)27天tian。黑hei夜ye的de時shi間jian占zhan一yi半ban
，一yi夜ye約yue為wei地di球qiu上shang的de兩liang周zhou。太tai陽yang能neng電dian池chi在zai黑hei夜ye期qi間jian完wan全quan停ting止zhi工gong作zuo。與yu此ci同tong時shi，處chu於yu背bei陽yang的de月yue麵mian，其qi溫wen度du會hui急ji劇ju下xia降jiang好hao幾ji百bai度du
，從cong酷ku熱re一yi下xia變bian成cheng了le嚴yan寒han的de世shi界jie。為wei了le使shi衛wei星xing上shang的de地di震zhen儀yi、磁場儀以及其它機械能正常工作，必須利用餘熱進行保溫。


　　在後來發射的阿波羅12號飛船上首次裝載的放射性同位素電池——SNAP－27A裝置，完全是為了發電用的，它用的燃料是鈈－238，設計輸出功率為63.5瓦，整個裝置重量為31千克，設計壽命為一年，但實際上，其壽命遠遠超過設計時考慮的一年，並能連續供給70瓦以上的電力

，完全符合預期的設計要求。由於這一實驗獲得成功，後來在1970年發射的阿波羅14號以及隨後的阿彼羅15號、16號、17號等飛船上都相繼安裝了SNAP－27A裝置。


　　在月球嚴酷的自然環境(白天溫度高達102℃，夜晚溫度降至零下150℃，酷熱與嚴寒交織)下，同位素電池仍能正常穩定工作
，說明同位素電池具有很高的適應性及生存能力。此外
，同位素電池在地球軌道衛星（如氣象衛星
、導航衛星
、通訊衛星）的應用方麵也大有潛力。太空中的衛星對電源的要求特別嚴格，既要重量輕、體ti積ji小xiao，能neng經jing受shou強qiang烈lie的de振zhen動dong，而er且qie還hai要yao求qiu使shi用yong壽shou命ming長chang。當dang然ran，太tai陽yang能neng電dian池chi也ye可ke以yi滿man足zu這zhe些xie要yao求qiu，實shi際ji上shang現xian在zai衛wei星xing上shang使shi用yong的de能neng源yuan，也ye主zhu要yao是shi太tai陽yang能neng電dian池chi。但dan是shi，衛wei星xing在zai太tai空kong邀yao遊you中zhong總zong不bu能neng都dou迎ying著zhe太tai陽yang飛fei，要yao是shi在zai陽yang光guang微wei弱ruo或huo者zhe沒mei有you陽yang光guang的de空kong間jian飛fei行xing時shi，譬pi如ru說shuo，到dao火huo星xing或huo木mu星xing上shang去qu考kao察cha
，就jiu得de背bei離li太tai陽yang飛fei行xing，太tai陽yang能neng電dian池chi就jiu失shi去qu了le用yong武wu之zhi地di
，這zhe就jiu得de依yi靠kao核he電dian池chi提ti供gong電dian源yuan；有的行星的溫度低到攝氏零下幾百度，見不到一點陽光，這時，太陽能電池也派不上用場
，同位素電池則可以一顯身手。


　　人類的航天活動日益拓展
，必然對空間電源提出新的需求，同位素電池成為航天技術進步的重要工具。（李遷）

本文編輯：韓雪蓮