[发明专利]放射性同位素离子电池

说明书

本发明一般的涉及一种将放射性物质衰变时所产生的放射能量转化为电能的装置。其基本思路是：利用放射性物质衰变时所释放的阿耳法射线和贝塔射线电离放射性物质周围的流体，再使被电离的流体流过磁流体发电机，从而产生电能的方法。

如何利用核能产生电能，并使其小型化和高功率输出，是自人类开始利用核能后一直研究和探讨的方向之一。

本发明在前人发明的基础上，提出了一种新的思路，当然这种新的思路在未深入实践以前会有这样或那样的问题存在，我们将在以后的专利申报中逐步解决和完善。不过值得庆幸的是，定性的实验证明，这种思路是正确的，有它的可取之处。我们现在需要做的是在具体技术问题方面对其进行改进，使其具有更好的结构和更稳定的电能输出。

经专利检索，目前在国内仅发现一例与放射能电池相关的专利申报，时间：1987年11月4日，专利号：CN87103077，申请人：纽塞尔公司，发明人：保罗·M·布朗，名称：直接将放射性衰变能转换为电能的装置。专利中阐述了一种利用L-C谐振电路提取放射能的方法，很明显这是与我的发明不同的核能——电能转换方法。在此我不想将我提出的方法与之对比，因为我目前尚不能提出类似象装置的最大输出电压，最大输出电流以及持续放电能力等问题的具体数据。(当然理论计算的数据并不能说明此装置的实际情况)，这些比对将在以后的专利申报中逐步进行。同时我也注意到在布朗的发明中，提到了自1966年12月6日起到1976年2月17日止，三起在美国的相关专利案件，其中最成功的可能是1976年2月17日，Yasuro Ato的“将放射性能量转换为电能的方法以及用于完成此项转换的装置”。我们知道这种利用半导体材料收集放射能的技术所生产的产品经过改进后，目前已经应用到航天等多个方面的领域上。很明显这种核能——电能转换方式，也不同于我的发明。

查阅国内现代的相关技术和研究方向时，我仅发现了1994年在《核技术》刊物第17卷第9期中科院近代物理所王铁山发表的“放射性同位素衰变能发电机制的研究与探索”一文，文中提及“……报道了国际上有关放射性同位素电池研究的最新动态。首次提出了利用β粒子的电磁辐射实现由核衰变能向电能直接转换的基本设想，并制定了具体的与β伏特效应相结合的技术路线，以期在实验上获得空前的能量转化率，在核衰变能发电机制研究领域取得突破性进展，同时为核废物的再利用探索新途径。研究结果表明对90|Sr-90|Yβ源理论上可达到62％的能量转换率极限，实验能量转换率可望达到27％。……”并对这种技术进行了一般性的分析。目前王铁山本人已脱离这个研究方向，他的课题组也已不存在。

经与国内多家研究机构、学术机构和教学机构联系，到目前为止并未得到，国内正在进行相关课题研究的报告。

由以上可知，目前我国在核能——电能转换的小型化和新型转换机制领域方面尚无新的进展，(也许存在但目前未见相关报道或相关论文)在此情况下，我所提出的冷离子源——磁流体发电机系统更具有特殊的意义。

本发明的主要目的在于，试图寻找一种核能——电能的新型转换方式，并使其具有低热，小型，结构简单，转换效率高，能量输出大，持续输出稳定，性能可靠，寿命长，无放射性污染的特点。

为达到试验上述设想的目的，我提出一种试验原型，并结合以下附图，说明这种装置的工作原理。附图中：

图1是装置的主视图；

图2是装置的俯视图；

参照图1，这个设计原型的结构由壳体1、射线源2、流体3、射线源支架4、导流管5、电极6、磁体7、输送泵8、辅助电池组9组成。

壳体1、射线源2、流体3、射线源支架4组成离子发生器(一)；导流管5、电极6、磁体7组成磁流体发电机(二)；输送泵8、辅助电池组9组成流体3输送部分(三)。

参照图1，柱形壳体1的上下底面分别安装着射线源支架4，射线源支架4之间放置射线源2。壳体1内的其余空间充满流体3，在壳体1的侧壁上下对应位置(接近上下两底的部分)分别开有一个孔，孔的大小与导流管5的内径相当，导流管5的两端分别接在这两个孔上，并与壳体1密封、固定。导流管5内安装有电极6和输送泵8，导流管5的其余空间充满流体3。