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第091章 238核電池

在太空探索中,最常使用的是太陽能電池和同位素溫差發電機,前者價格比較便宜,缺點是沒有必須依賴太陽,到了夜晚就無法使用,後者則是更理想的電力供應設備。

同位素溫差發電機也被叫做「核電池」或「原子能電池」,原理是塞貝克效應,根據這種熱電效應,在一定溫度下,材料本身會產生電勢差,利用放射性同位素Pu-238衰變過程釋放熱能,通過熱電偶轉換成電能,具有尺寸小、重量輕、性能穩定可靠、工作壽命長、環境耐受性好等特點,能為空間及各種特殊、惡劣環境條件下的高空、地面、海上和海底的自動觀察站或信號站等提供能源。

同位素電池在米國、露西亞、東國等大國已實際應用,主要用于航天器的能源供應。

這種溫差發電器是由一些性能優異的半導體材料,如碲化鉍、碲化鉛、鍺 合金和硒族化合物等,把許多材料串聯起來組成。另外還得有一個合適的熱源和換能器,在熱源和換能器之間形成溫差才可發電。

其實這種發電器本身並沒有什麼技術難度,難的是生產成本,關鍵在于原料Pu-238。

鐶-238是鐶的同位素,銀白色金屬,熔點640°C,沸點3234°C,原子序數 94 ,屬周期系ⅢB族,半衰期86.4年由于其衰變時只放出α射線,而且自發裂變中子很少,安全又穩定,所以才成為同位素電池最重要的核素。

但它並不是一種天然存在的同位素,1940年末,米國科學家西博格、麥克米倫等在米國用60英寸回旋加速器加速的16兆電子伏特氘核轟擊鈾時發現了鐶-238。

現在工業用的鐶238主要是用中子輻照 237得到的,成本極其昂貴,而且產量很低。

平均每千克的價值超過1400萬鎊……

比如米國毅力號火星車使用的鐶238核電池,總重量只有4.8千克,造價卻有7000萬鎊左右……而且米國到目前為止,總共生產的鐶238也只有幾百千克而已……

然而世人沒有察覺到的是,現在霍克島鐶238的生產成本,卻只有33萬鎊/千克!

因為他們改進了鐶238的生產技術,材料由原本核反應副產品 237,改成了自然界中儲量比較豐富的鈾238……

至于鈾238哪里來的,霍克島本身就有鈾礦開采,只不過目前產量不多……

不要小看這個小小的技術改進,它的詞條難度是300多萬!……

擁有這項技術之後,霍克島生產的核電池,成本只有米國的四十分之一,米國造一個核電池,霍克島能制造同樣功率的四十個,而且產量也大大提升,一個月就能產500千克……

這意味著什麼?

這意味著霍克島在月球和火星等著陸探索中,可以幾乎不受黑夜的限制,長期保持穩定的供熱和供電!

是的,鐶238核電池不但能提供電能,還能直接提供供熱,因為鐶238衰變本身就會釋放出能量,用這種能量發電的話,還要損失一部分能量,直接供熱的話,更劃算……

這也是霍克島敢提前搞月球基地的底氣所在,其實一直以來,對米國來說,月球基地在技術都不是問題,問題出在成本。

月球基地和空間站不一樣,它是有黑夜的,而且黑夜非常漫長,足有14.77天,這也注定了太陽能發電設備無法穩定的為月球基地提供穩定的供電,漫漫長夜,零下一百多的溫度,如果不能提供足夠功率的電力,必然會將任何航天員凍死……

太陽能電板使用更多的鋰電池儲存電能,或者自帶氫氣氧氣等燃料氧化劑進行發電,理論上是可以解決這個問題。

但成本卻高到無法接受,這可是月球!

由于月球比空間站所在的近地軌道距離藍星更遠,運輸成本更高,以目前米國最強火箭運載能力,一次也只能運輸30-40噸,發射成本差不多是40億鎊……

鋰電池或者氫氧發電機之類設備,供電效率實在太低了,如果想要滿足月球基地夜晚的供電問題,恐怕不發射個幾百次根本解決不了問題……

而鐶238核電池就完全不一樣了,雖然由于轉化率問題,它能提供的電力功率其實也不高,但是它能長期穩定的直接提供大量熱能!

每克鐶-238在衰變的過程中,自發產生的熱量可以產生0.6W的電能,以及20倍左右熱量。

根據霍克島方面的計算,只需要差不多1000千克的鐶238核電池,就可以保證一個5人核心艙的供電供熱需求!而且由于鐶238的半衰期長達86年,所以這個設備有效期可達10年以上!

如果按照米國的造價,1000千克鐶238核電池需要150億鎊左右,而且短時間內很難造出來,但按照霍克島的新技術,1000千克鐶238核電池,造價差不多只需要是3.3億鎊……再算上發射成本,米國1000千克的發射成本是1億鎊左右,Musk方面發射成本差不多是6000萬鎊,霍克島差不多是3000萬鎊……

總共就是3.6億鎊!

這個價格,對于太空探索來說,也已經足夠便宜了,完全可以接受!

現在霍克島方面,最大的優勢,就是成本優勢。

鐶238的生產技術,他們並沒有對外公開,外界也不知道他們已經能夠將成本降到如此之低。

因為何瀟打算,等後續產能提上來之後,可以賣一點出去,當然是要高價賣。

缺錢啊!太空探索實在太燒錢了,短期內還沒回報,一般人都不願意投資,也就石油土豪國願意給他融點資,很多其實還是看在海水澹化設備的面子上……

一公斤賣個1000萬鎊,米國、東國肯定搶著要,畢竟他們現在都遠遠供不應求。直接買更便宜……

米國甚至要從對手露西亞國進口鐶238或者其生產材料 237……

當然,不能賣太多,賣太多的話,會引起米國的懷疑……

不過老這麼擔心米國搞自己也不是事。

是時候提升一下霍克島的軍事實力了,起碼要讓米國不敢打自己……

雖然以現在霍克島小流盲級別的軍力,米國大概率也是不敢打的,倒不是說打不過,而是怕陷入戰爭泥潭。

而且再怎麼說,霍克島也是郁金香國的海外自治領,沒有合理的理由,也不方便出手。

不過不保險啊!自己的命運,肯定還是要掌握在自己手里!

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