景技術(shù)：

核能是一種集經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、清潔等優(yōu)點(diǎn)為一身的能源。目前，先進(jìn)的核能發(fā)電裝置普遍都存在體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，進(jìn)而引發(fā)一系列的其他問題，例如能量核的熱能傳遞復(fù)雜而導(dǎo)致的熱能損失較大的問題，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致的核能發(fā)電裝置的安全性及普及性的問題。核能發(fā)電裝置的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及熱能傳導(dǎo)環(huán)節(jié)復(fù)雜都導(dǎo)致核能的利用受到極大地限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、熱能轉(zhuǎn)換直接的熱核電池。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：熱核電池，包括有電池殼體，電池殼體中部填充有具備吸能、緩沖儲(chǔ)能和放能作用的能量緩沖體，能量緩沖體內(nèi)部設(shè)置有真空空間，真空空間中設(shè)置有能量核，能量核通過能量核取放裝置取出或放入真空空間內(nèi)，能量核的下方設(shè)置有能夠改變能量核磁通量的強(qiáng)磁體；電池殼體與能量緩沖體之間填充有具備吸熱、容納電子和電子導(dǎo)體作用的二級(jí)能量緩沖體，二級(jí)能量緩沖體的上、下端面上設(shè)置有若干個(gè)正、負(fù)相對(duì)應(yīng)的單向二極管；電池殼體側(cè)壁上設(shè)置有可變儲(chǔ)電電容器，可變儲(chǔ)電電容器的放電電極置于二級(jí)能量緩沖體中，通過電極導(dǎo)電環(huán)連接有若干個(gè)放電電極，可變儲(chǔ)電電容器將電子通過放電電極和電極導(dǎo)電環(huán)釋放到二級(jí)能量緩沖體中。進(jìn)一步地，所述能量緩沖體為圓柱形。更進(jìn)一步地，所述能量緩沖體經(jīng)過抽吸、剝離電子處理后涂覆有絕緣層，絕緣涂層覆在能量緩沖體表面，防止電子滲入其能量緩沖體內(nèi)，能量緩沖體具備良好的熱能傳導(dǎo)性質(zhì)。進(jìn)一步地，強(qiáng)磁體為棱錐形，尖部靠近能量核，強(qiáng)磁體的棱錐底部聚集磁力線，由其尖部將磁力線強(qiáng)力抽出，進(jìn)而減少能量核磁通量的流入量，強(qiáng)制能量物質(zhì)釋放能量。更進(jìn)一步地，強(qiáng)磁體是由若干同極向的小磁體堆積而成，底部的小磁體磁力線將流向上層小磁體，如此循環(huán)，最后將磁力線集束于頂點(diǎn)。更進(jìn)一步地，二級(jí)能量緩沖體為能夠作為電子中間媒介的惰氣介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)的電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，通過能量緩沖體以及二級(jí)能量緩沖體將能量核的熱能轉(zhuǎn)換為電子的動(dòng)能，并由單向二極管的調(diào)節(jié)形成電流，能量核的能量轉(zhuǎn)換直接、高效，熱能損失較少，避免因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而導(dǎo)致產(chǎn)生泄露的問題，安全性高，因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)的電池生產(chǎn)成本低，具備良好的便攜性以及普及性，是一種可靠、穩(wěn)定、安全的電力來(lái)源，具有較大的推廣價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記：1、電池殼體，2、能量緩沖體，3、真空空間，4、能量核取放裝置，5、能量核，6、強(qiáng)磁體，7、惰氣介質(zhì)，8、可變儲(chǔ)電電容器，801、放電電極，9、單向二極管，10、電極導(dǎo)電環(huán)。具體實(shí)施方式物質(zhì)本身的能量與自身的磁場(chǎng)形成一個(gè)平衡，這個(gè)平衡表現(xiàn)為有多大能量就具有相應(yīng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)環(huán)繞，比如地球的磁場(chǎng)與地球上相對(duì)恒定的環(huán)境溫度。根據(jù)物質(zhì)的能量與磁場(chǎng)的平衡理論，改變物質(zhì)的磁通量即可改變磁場(chǎng)，進(jìn)而能夠改變物質(zhì)的能量大小，也就是增加物質(zhì)的磁通量則物質(zhì)的能量增加，減少物質(zhì)的磁通量則物質(zhì)的能量流失。自然界中的核放射物質(zhì)也是由于磁通量的流出量大于流入量導(dǎo)致衰變，進(jìn)而分裂或聚變?yōu)榇磐颗c能量平衡的新物質(zhì)。根據(jù)以上原理，可以人為地減少物質(zhì)的磁通量，制造一個(gè)核物質(zhì)裂變的環(huán)境，進(jìn)而使物質(zhì)放出能量，產(chǎn)生潔凈的能源，不產(chǎn)生放射物質(zhì)所釋放的射線，即核物質(zhì)發(fā)生裂變，但是不影響原子產(chǎn)生核爆的臨界值，不破壞其原子的結(jié)構(gòu)，釋放的能量遵循質(zhì)能方程：△E=m?c2=φ?c2，E代表能量，m代表質(zhì)量，φ代表磁通量，c代表光速常量。如圖所示，熱核電池包括有電池殼體1，電池殼體1中部填充有具備吸能、緩沖儲(chǔ)能和放能作用的圓柱形能量緩沖體2，能量緩沖體2為圓柱形，經(jīng)過抽吸、剝離電子處理后涂覆有絕緣層，能量緩沖體2內(nèi)部設(shè)置有真空空間3，真空空間3中設(shè)置有能量核5，能量核5通過能量核取放裝置4取出或放入真空空間3內(nèi)，能量核5的下方設(shè)置有能夠改變能量核5磁通量的強(qiáng)磁體6，強(qiáng)磁體6是由若干同極向的小磁體堆積而成棱錐形，尖部靠近能量核5。電池殼體1與能量緩沖體2之間填充有具備吸熱、容納電子和電子導(dǎo)體作用的惰氣介質(zhì)7，惰氣介質(zhì)7的上、下端面上設(shè)置有若干個(gè)正、負(fù)相對(duì)應(yīng)的單向二極管9。電池殼體1側(cè)壁上設(shè)置有可變儲(chǔ)電電容器8，可變儲(chǔ)電電容器8的放電電極801置于二級(jí)能量緩沖體中，通過電極導(dǎo)電環(huán)10連接有若干個(gè)放電電極，可變儲(chǔ)電電容器8的放電電極801置于惰氣介質(zhì)7中，通過電極導(dǎo)電環(huán)10連接有若干個(gè)放電電極，可變儲(chǔ)電電容器8將電子通過放電電極和電極導(dǎo)電環(huán)釋放到惰氣介質(zhì)7中。強(qiáng)磁體6是由若干同極向的小磁體堆集而成的聚磁磁體，由于每一小磁體都是一部磁力產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)，底部小磁體的磁力線流向上層小磁體，最后磁力線集束于頂點(diǎn)，若干小磁體與噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的若干渦扇道理是一樣的，加力作用后由尖部強(qiáng)力抽吸，使得能量核5的磁通量的流出量大于流入量，制造一個(gè)磁能不平衡的環(huán)境條件，進(jìn)而使能量核5產(chǎn)生類裂變反應(yīng)，釋放熱量，其過程遵循質(zhì)能方程。能量核5釋放的熱量由能量緩沖體2吸收儲(chǔ)備并釋放到惰氣介質(zhì)7中，對(duì)惰氣介質(zhì)7產(chǎn)生熱效應(yīng)，這時(shí)由可變儲(chǔ)電電容器8將自由電子釋放到惰氣介質(zhì)7中，自由電子吸收熱能進(jìn)而產(chǎn)生動(dòng)能即電壓，通過正、負(fù)相對(duì)應(yīng)的單向二極管9的調(diào)節(jié)產(chǎn)生電流。本發(fā)明利用電子特性以及電子核特性，將能量核5的熱能轉(zhuǎn)換為電子的動(dòng)能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電能，使得能量核5產(chǎn)生的熱能的使用更加直接簡(jiǎn)單、高效和安全。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

通過半導(dǎo)體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏圃於?/p>

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當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時(shí)，能夠釋放出帶電粒子，如果正確利用的話，能夠產(chǎn)生電流

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通常不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核會(huì)發(fā)生衰變現(xiàn)象，在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定

核電池發(fā)電的原理與太陽(yáng)能電池板把陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能的原理相似，核電池中的氚（氫的放射性同位素）等放射性氣體在衰變中會(huì)釋放出的具有熱能的β射線，經(jīng)由電池中的熱電元件轉(zhuǎn)化成為電能。

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核電池發(fā)電的原理與太陽(yáng)能電池板把陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能的原理相似，核電池中的氚（氫的放射性同位素）等放射性氣體在衰變中會(huì)釋放出的具有熱能的β射線，經(jīng)由電池中的熱電元件轉(zhuǎn)化成為電能。

核電池又叫“放射性同位素電池”，它是通過半導(dǎo)體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏圃於?。核電池已成功地用作航天器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊特種用途。2012年8月7日，美國(guó)好奇號(hào)火星車抵達(dá)火星，核電池壽命可達(dá)14年。核電池是利用放射性同位素衰變放出載能粒子(如α粒子、β粒子和γ射線)并將其能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。按提供的電壓的高低,核電池可分為高壓型(幾百至幾千V)和低壓型(幾十mV—1V左右)兩類按能量轉(zhuǎn)換機(jī)制,它可分為直接轉(zhuǎn)換式和間接轉(zhuǎn)換式。更具體地講,包括直接充電式核電池、氣體電離式核電池、輻射伏特效應(yīng)能量轉(zhuǎn)換核電池、熒光體光電式核電池、熱致光電式核電池、溫差式核電池、熱離子發(fā)射式核電池、電磁輻射能量轉(zhuǎn)換核電池和熱機(jī)轉(zhuǎn)換核電池等。其中直接充電式核電池、氣體電離式核電池屬于直接轉(zhuǎn)換式,應(yīng)用較少。目前應(yīng)用最廣泛的是溫差式核電池和熱機(jī)轉(zhuǎn)換核電池。核電池取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展始于20世紀(jì)50年代,由于其具有體積小、重量輕和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),而且其能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場(chǎng)等影響,因此,它可以在很大的溫度范圍和惡劣的環(huán)境中工作

據(jù)了解，當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時(shí)，能夠釋放出帶電粒子，如果正確利用的話，能夠產(chǎn)生電流。通常不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核會(huì)發(fā)生衰變現(xiàn)象，在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定。核電池正是利用放射性物質(zhì)衰變會(huì)釋放出能量的原理所制成的，此前已經(jīng)有核電池應(yīng)用于特種或者

小型核電池

特種航天領(lǐng)域，但是體積往往很大。過去在電池的研發(fā)過程中面臨的重大難關(guān)之一，就是為了提高性能，電池大小往往比產(chǎn)品本身還大。由美國(guó)密蘇里大學(xué)計(jì)算機(jī)工程系教授權(quán)載完(音)率領(lǐng)的研究組成功為“核電池”瘦身，研發(fā)出的“核電池”體積小但電力強(qiáng)。但權(quán)載完教授組研發(fā)出的核電池只是略大于1美分硬幣(直徑1.95厘米，厚1.55毫米)，但電力是普通化學(xué)電池的100萬(wàn)倍。密蘇里大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)稱他們研制小型核電池的目的是，為微型機(jī)電系統(tǒng)或者納米級(jí)機(jī)電系統(tǒng)找到合適的能量來(lái)源。如何為微型或納米級(jí)機(jī)電系統(tǒng)找到足夠小的能量來(lái)源裝置，同微型裝置一樣是一個(gè)熱門研究領(lǐng)域。