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英国科学家发现新型发电元素镅 首次发电实验获得成功

文章来源: 科技日报       发布时间:2019-05-15

英国国家核能实验室(NNL)和莱斯特大学(University of Leicester)的研究人员利用稀有化学元素镅成功点亮了一只小灯泡。他们相信这是全球首次获得成功的发电实验。该实验的成功为接下来在太空电池中使用镅前进了一大步,也意味着未来若使用这种供电方式为太空飞行器提供能源,可以支持其执行太空任务长达400年。


北京pk10开奖结果 稀有元素镅在自然界中并不存在,而是钚衰变的副产品,可以在核反应堆运行过程中产生。由英国国家核实验室(NNL)领导的一个科研团队在莱斯特大学的配合下,通过多年研究,终于在坎布里亚郡NNL中心实验室的一个特殊屏蔽区域内,从英国钚储备中提取出镅,并且利用高放射性物质产生的热量制造出足够的电流,点亮了一个小灯泡。

英国科学家发现新型发电元素镅 首次发电实验获得成功

这一突破意味着在放射性同位素动力系统中使用镅的可能性很大。在执行太空任务时,镅颗粒产生的热量可用于为进入深空的航天器提供动力,或用于其他能源(如太阳能电池板)不能发挥作用的行星表面。使用这种供电方式,可以使太空图像和数据传输时间大大延长。


NNL业务主管蒂姆·廷斯利指出,镅以这种方式获得利用,意味着把一个行业的废物回收利用,变成另一个行业的重要资源,是一件非常有意义的事。莱斯特大学项目负责人理查德·安布罗西教授认为,放射性同位素电源是欧洲未来空间探索任务的一项重要技术,因为它们的使用将带来更有能力的航天器,以及能够进入遥远、寒冷、黑暗和不适宜居住环境的探测器。欧洲航天局负责这项工作的负责人基思·斯蒂芬森则认为,核能和航天领域的成功合作为欧洲航天创造了一种全新的能力。

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没有一种元素是无用的,即使它偏门到没几个人研究。镅的潜力发挥在航天器电池上,不仅找到了这种核电副产品的用途,而且可以让人类探索太空的步伐迈得更远。以放射性能量发电,镅或许不是最后一个备选元素。如有更强大的电源,载人星际旅行就更可能成真了。


太空电池是太空探测器的动力源,未来它可以利用镅颗粒的热量来为传感器和发射器提供动力。因为探测器会进入深空,而在深空内,其他电源(比如太阳能电池板)将不再起作用。而通过这种方式提供电源,探测器可以在数十年内持续将重要的图像和数据传回地球,这将远远超过其他能源可持续的时间。


这一突破意味着在放射性同位素动力系统中使用镅的可能性很大。在执行太空任务时,镅颗粒产生的热量可用于为进入深空的航天器提供动力,或在其他能源(如太阳能电池板)不能发挥作用的行星表面,给航天器提供动力。

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该项目其实是在欧洲航天局(ESA)的资助下进行的,该计划已经进行了好几年,NNL除了得到了莱斯特大学的支持外,欧洲热力学有限公司在开发热电发电机组方面也给与了帮助,还有核管理局的支持也必不可少,核管理局允许其在管理下使用英国库存中的钚。


北京pk10开奖结果 莱斯特大学空间仪器和空间核动力系统教授Richard Ambrosi表示:“为了进一步探索太空的边界,我们需要在发电,机器人,自动驾驶汽车和先进仪器方面进行创新。放射性同位素电源是未来欧洲太空探索任务的一项重要技术,因为使用这些技术可以制造出更先进的航天器,也能让探测器进入更遥远、寒冷、黑暗和恶劣的环境。“


NNL业务主管Tim Tinsley指出,镅以这种方式获得利用,意味着把一个行业的废物回收利用,变成另一个行业的重要资源,是一件非常有意义的事。


北京pk10开奖结果 不过他也承认,目前得到镅并不用容易,因为目前的技术是使用钚238获得的,而钚238生产起来非常困难,也非常昂贵。


北京pk10开奖结果 NNL发言人Adrian Bull补充说,目前使用钚238来制备镅只是暂时的。


北京pk10开奖结果 目前钚是不能进行回收的,“但未来,我们可以从清除钚中,获得镅。这样清除后的钚还可以进一步储存,或者作为核燃料继续使用。”Tinsley指出。


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