|
長壽命的核電池
在一家醫院的手術室里，無影燈明亮柔和的光投射在一位年輕的女患者身上，醫生正緊張地給她做心臟手術，并將一個小巧的心臟起搏器埋植在她的體內，以便長期協助心臟正常工作。
她剛18歲，正值青春妙齡之時，但心臟病折磨得她不能正常學習，經常頭昏、心悸，脈搏每分鐘僅50多次。這個小小的起搏器，就像水泵一樣使她的心跳維持在每分鐘72次。
手術做得很成功。她很快恢復了健康。臨出院那天，她找到主治大夫表示感謝。大夫笑笑說：“這可是那個核電池起搏器幫了大忙，你應該感謝它。”姑娘一聽核電池，臉色頓時由紅變白，兩只眼睛瞪得大大的。大夫知道她可能是因為“談核色變”，害怕核輻射傷害她的身體.趕快解釋說：“這起搏器所用的核電池是非常安全的，不會影響人的健康。它的最大放射劑量和一只夜光手表上的熒光粉的放射量相同。在一年內，人體所接受的輻射總劑量只相當于進行一次胸部X光透視的劑量，所以你完全不必擔心”她的神色比剛才好一些，但還不放心地問：“干嗎非要用核電池，用別的不行嗎？”
大夫順手從柜子里取出一件東西，然后伸出手對姑娘說：“你看，核電池就這么大，比5號干電池還小，然而它可以使用10年以上，這正好能滿足起搏器長期埋植在人體工作的需要。至于別的電池比它可差遠了……”
“現在世界上已有成百上千人使用了這種帶核電池的起搏器，重新走上了學習和工作的崗位，看來核電池起搏器的功勞確實是不小的、祝你一路平安！”大夫說著也笑了。
上面這個小故事，向人們展現了核電池的風貌和本領。那么，人們自然就想知道這位電池家族中的后起之秀能“長壽”的秘密。
要了解核電池，就得先熟悉同位素，因為核電池還有個名字叫做“放射性同位素電池”。
同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線，這種同位素就稱做“放射性同位素”。人們通過半導體換能器將這些射線的熱能轉變為電能，就制成了核電池。
同位素在自然衰變中能放出比一般物質大得多的能量，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，核電池的能量大，體積小，可以長時間使用。這也就是選用它做起搏器能源的主要原因。
核電池在外形上與普通干電池相似，呈圓柱形。在圓柱的中心密封有放射性同位素源，其外面是熱離子轉換器或熱電偶式的換能器。換能器的外層為防輻射的屏蔽層，最外面一層是金屬筒外殼。
核電池還有個受人喜愛的倔脾氣，就是它在衰變時放出的能量大小、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，它以抗干擾性強和工作準確可靠而著稱，成為電池家族中的佼佼者。
即使過去移植別人的心臟來救人是可能的，但總不是太理想。因為，同心臟失效和損壞的人數相比，能夠捐贈合適心臟的人太少了。此外，身體具有排斥異己組織的傾向。所以，許多心臟移植手術只是暫時取得成功。成千上萬的人們可以求助于一種大量生產的機械心臟，這種機械心臟是身體所能容受的。使用某些不會激起身體排斥機能的材料來制造長壽耐用的機械泵，這在技術上是可行的，而且已經研制成了幾種型號。它的一個主要問題是動力來源問題。你不能把人連上電線，用插銷插到110伏交流電插座上；也不能為此而接上蓄電池。金屬線通過皮膚導入心臟，將成為一種不能忍受的刺激源，成為導致感染的通道。所以，心臟泵壓動力的供應源也應當像心臟起搏器的放射性同位素熱電發生器那樣完全植入體內，而不直接靠近外部環境。
 登上火星
核電池動力之源
|
