放射性同位素电池是怎样发电的？

放射性同位素发出的射线用于发电的方法很多，最简单的方法就是利用热电偶。本书只介绍这种利用热电偶发电的热电型放射性同位素电池。图 9.1 是这种放射性同位素电池结构的示意图。它的核心部件是放射性同位素热源和半导体温差电偶。吸收体将放射性同位素的射线能量大部分转化为热能， 它与周围介质之间的温差通过半导体温差热电偶转变为电势差（温差电动势）。组成半导体热电偶的 P 型半导体元件和 N 型半导体元件就作为电池的两极源源不断地发出电来，给所需要的各种电路供电。

是不是所有的放射性同位素都可以作为电池的热源呢？显然不是，只有适合以下一些条件的放射性同位素才适合用于制造放射性同位素电池的热源：半衰期长（保证电池的长寿命）、功率密度高、放射性危险性小、容易加工和封装等。把这样的放射性同位素做成合适的化合物，再用耐高温的合金材料做成的外壳包装密封好就可供使用了。电池外壳起着辐射屏蔽物和散热器的双重作用。放射性同位素电池常用的放射性同位素有 238Pu、90Sr、244Cm 等。

放射性同位素电池当然也不是完美无缺的，它的主要缺点是发电效率低，大约只有 10％。目前的价格也还比较昂贵。不过，在我们以下还要详细介绍的许多特殊应用场合，人们并不介意这些缺点，而仍把放射性同位素电池看作是最佳的选择，甚至是唯一的选择。