一直以来，人类试图通过各种手段提升电池的使用年限。
有种电池，可以连续使用20年，是人们的“梦中情池”，其安全方面不存在问题，但是一般人想用的话，真够呛。
核电池构想
神奇的“核电池”听到核电池三个字，不少小伙伴第一时间会感到害怕，但今天讲到的核电池有点不一样。
它的学名叫做氚电池，是利用氚元素衰变制造的一种核电池。
氚属于氢元素的同位元素，说到氢元素，大家都不陌生，海水当中就有大量的氢元素和氚元素，而海水对人类几乎无害。
作为同位元素的氚元素，两者性质接近，同样安全和稳定。
这一“家族”的成员很像 可别搞混哦
与其他核元素一样，氚具有放射性，会产生射线。
这些射线对人体危害很大，辐射量在400拉德左右，有5％的几率致人死亡，如果辐射量超过650拉德，死亡率几乎为100％。
辐射量低于150拉德时，很少有死亡的情况，不过射线会破坏人体细胞、基因组织，导致染色体畸变，影响好几代人。
染色体CG
但是，氚电池产生的射线不一样，它被一层特殊的金属阻拦，几乎没有射线能够逃出金属层，所以对人体几乎无害。
这个时候，有的小伙伴可能会问，如果这层金属被破坏，后果岂不是很严重？
其实，就算金属层损坏了也不用担心，氚电池当中的氚元素不多，辐射量也很少，不足以对基因造成损害。
除非你将氚电池砸碎吞进去，否则它的安全性还是有所保障的。
可以使用20年氚电池最大的卖点就是它的持久性。
以前的核电池采用的是钚-238元素，大家可能不知道这是个啥，但是对钚-238的弟弟钚-239肯定都不陌生，钚-239是制造核弹的关键元素。
原子弹的两种结构
钚-238的元素性质没有弟弟刚猛，半衰期只有86.4年。
钚-238制造出的电池也常常用于太空领域，比如一些太空探测器，装载的就是这类核电池。
钚-238核电池不稳定，对人体的危害很大，人类只要吸入一粒含有钚-238元素的尘埃，结局就是无力回天，因此用在太空当中再合适不过了。
著名的旅行者2号采用的就是钚-238核电池，如今核电池已经快没有电了，旅行者2号也将在宇宙中飘荡。
不过，两块钚-238核电池让旅行者2号以第三宇宙速度飞了50多年，可见核电池的性能有多强。
旅行者号运动轨迹
这种核电池肯定无法在民间普及，那么有没有一种核电池能够进入到大家的生活呢？
科学家反复试验，终于发现了危害性不大的氚元素。
氚元素衰变过程只会释放出高速移动的电子，这种电子并不穿过人体，危害不大。
但还是要警惕氚元素的附着性，氚元素会附着在生物活性物质上，而人体细胞会吸收这些活性物质，氚元素就会在身体内产生内辐射，对人类造成危害。
体内辐射与体外辐射
由于氚元素的半衰期相对较短，制造的核电池使用时间也只有20年，但这与我们生活中的电池相比，已经足够长久了。
目前，氚电池主要运用于手表、助听器等小型电子设备当中，还无法运用于中型电子设备。
这是因为氚电池的电压只有2.4V，功率850纳瓦，很难支撑中型电子设备的运转。
中型电子设备包括手机、电脑等等，所以想要实现在日常生活中的方方面面，将一块电池用20年的愿望，可能还要等一段时间。
核电池普及之路尚远
除了耐久以外，氚电池也很“坚韧”，能够承受的温度范围在零下50摄氏度到150摄氏度之间。
像我们平时用的电池，温度一旦超过50摄氏度，就有可能“罢工”了。
不同温度下电池放电电压变化
为何氚电池拥有如此强的耐用性？除了本身的建造材质以外，氚元素的特性也起到了很大的作用。
氚电池的核反应形式主要是聚变反应，两个同位氚元素之间聚合在一起，能够产生巨大能量，供给人们对能源的需求。
核聚变原理
这也是人类正在研究的重要领域——可控核聚变。
要提醒大家的是，无论是核弹还是核工业，采用的都是核裂变的形式，本质上与核聚变不同。
核聚变反应属于清洁能源，而且还很稳定，如果条件不合适，自己就会停止聚变反应，根本不需要人“监督”。
如果大家不信，可以抬头看看天上的太阳，太阳就是氚元素聚变反应产生的天体。
因此，可控核聚变又被称为人造太阳，一旦人类将这块领域拿下，就再也不用为能源发愁。
可控核聚变原理
聚变反应如此稳定，作为原材料的氚元素又怎会不稳定呢？
价格咋样？市面上，一克氚的价格在3万美元左右，折合人民币约21万元。
不少人很好奇，地球的氚元素的含量如此丰富，为什么市面上的价格如此昂贵？
要知道，光是海水中的氚元素含量就高达25亿吨。
算上地球内部的氚元素，简直比石油的储量还多，但是氚元素的价格却比石油贵得多，这是怎么回事？
因为任何一种物质的储量再丰富，那也得将它们提取出来，并加以运用才有实际价值。
日本制作出放射性氚吉祥物
如今人类的技术条件有限，对氚元素的提取效率不是很高，所氚元素的价格才会如此昂贵。
由于制作一块氚电池所需的氚元素不足0.1克，因此一块氚电池的价格约为1000美元。
要是将氚电池运用在手机或者是电脑上，可能电池的价格就远远超过了电子产品本身的价格，一般人想要购买这种电子产品，在经济方面确实够呛的。
如果想等氚电池的电子产品价格降低，那可得要好几十年的时间，也许几代之后，能够普及开来吧。
除了氚电池以外，世界上还有一种非核电池，它运作了180多年，至今都还在供能。
牛津电铃它就是著名的牛津电铃，被厚厚的玻璃罩子盖住，即使发出响声，也达不到刺耳的程度。
牛津电铃
牛津电铃的组成非常简单，就是两节干电池和两个铃铛。
就是这样简单的结构，在180多年里催动电铃响了100多亿次，就连科学家也不知道，为什么它能够如此“坚韧”。
科学家猜测，这可能与电池的特殊结构有关。
不过，电池内部究竟是怎样的结构，没有人知道，也没有人愿意将它拆开研究，因为人们想知道牛津电铃究竟能工作到什么时候。
电铃中间吊着的小球产生振动
牛津电铃的背后，有着人类对能源的永恒追求，归根到底，人类追求能源都是在谋求深层次的发展，提升人类生活水平。
研究是少数人的事，但造福的却是整个人类群体，感谢每一位科学家的付出！
