如果把一个原子转化为能量,它可以让汽车跑多快?

目前地球人使用的电池原则上都是化学能电池,除非是超级电容。

但是人类已经掌握了一种更高级的能量转换形式——核能,那么核能应用于电池还有希望吗?

释放核能有三种方式——聚变、裂变和衰变。

核裂变在核电站的发电中基本上已经被熟练应用,但要实现小型化甚至使用电瓶车基本上是扯淡。

那就没办法了,只有华山路——衰变,别说,这玩意已经用了不少了,外卖小哥的电瓶车,获得永恒能量,理论上还有希望!

同位素电池有它曾经辉煌的阶段,也就是广阔的太空——美国人登月的时候,早就盯上了。

阿波罗11号宇宙飞船装有两个放射性同位素装置,其热功率为15瓦,使用钚-238作为燃料。放射性同位素装置不直接提供电能,而是在航天器在月球表面停留过夜时用于加热。

这项发明投入使用后,变得难以管理。阿波罗飞船上安装了SNAP-27A装置。SNAP-27A的电输出功率63.5W,重量31kg,既能供电,又能加热保暖。这是太空旅行的必需品。

一般来说,放射性同位素电池广泛应用于深海勘探、水下监测和海底电缆中继站。

1u换算成标准质量的质量约为1.66 * 10 (-27) kg。要把这个质量完全转化为能量,应该用爱因斯坦的质量和能量方程:E = MC ^ 2,其中M是质量,C是光速。光速约为3 * 10 8m/s,所以1u质量产生的能量约为1.5 * 10 (-10) j。

但是,这是能量的基本单位,我们要把它转换成电能的单位。一度电1kWh,约为3600000J J。

因此,1毫克的铀可以通过裂变释放22千瓦时。那么一个原子裂变释放的能量相对于人类来说是非常小的。

所以在质能方程中,光速的平方很大,但原子质量很小。光速的平方在数量级上是10的16次方,而原子的质量在数量级上是10的26次方千克。乘以2,它的能量仍然是焦耳能量的负7到负6的10次方。