這是嫦娥三號月球探測器，包括著陸器和巡視器，是我國研制的首次在外天體實(shí)施軟著陸的航天器

嫦娥三號探測器于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運(yùn)載火箭送入太空，當(dāng)月14日成功軟著陸于月球雨海西北部，15日完成著陸器巡視器分離，并陸續(xù)開展了“觀天、看地、測月”的科學(xué)探測和其它預(yù)定任務(wù)，取得一定成果。2013年12月16日，中國官方宣布嫦娥三號任務(wù)獲得成功。嫦娥三號需要長時間經(jīng)受嚴(yán)寒帶來的極大挑戰(zhàn)。為了突破這一難關(guān)，我國嫦娥三號攜帶了核能電池（是一種核動力裝置）飛天。

那么，什么是核能電池？其作用是什么？世界上，對核電池研究、使用情況如何？我國嫦娥三號月球探測器，為什么需要安裝核電池？

核能不僅是核裂變產(chǎn)生的，核衰變也產(chǎn)生核能

提起核能、核動力，人們也許馬上連想起核電站、核潛艇；馬上與核反應(yīng)堆等“大家伙”聯(lián)系在一起。其實(shí)這是一種誤解。

目前廣泛采用核動力是利用可控核裂變反應(yīng)來獲取能量，從而得到動力，熱量和電能。利用可控核裂變反應(yīng)來獲取能量的原理是：當(dāng)裂變材料(例如鈾-235)在受人為控制的條件下發(fā)生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅(qū)動蒸汽機(jī)，直接提供動力，也可以連接發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電能。核能每年為人類提供所需能量的7%，或所需電能中的15.7%。

但是核能、核動力不僅是靠核反應(yīng)堆進(jìn)行的核裂變反應(yīng)產(chǎn)生能量這一種。核衰變反應(yīng)也能放出的能量。核電池就是基于核衰變反應(yīng)做成的。核衰變反應(yīng)遠(yuǎn)不如裂變那么劇烈(不加控制的裂變就是核爆炸)，釋放能量也遠(yuǎn)不如裂變那么巨大。但衰變釋放的能量也不容忽視。如钚238衰變時，表面溫度可以達(dá)到五六百攝氏度，足以讓钚金屬塊呈現(xiàn)出熾熱的紅色。

在日本福島核事故中，搶險人員之所以要迅速重建被破壞的堆芯冷卻系統(tǒng)，就是為了導(dǎo)出核燃料衰變產(chǎn)生的熱量。否則，高溫會熔解金屬保護(hù)殼，導(dǎo)致嚴(yán)重核泄漏。

什么是核電池

核電池(又稱原子能電池或放射性同位素發(fā)電裝置)是指那些使用放射性同位素衰變時產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電力的裝置。核電池也叫同位素電池。(注：同位素是指有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的原子。如氕與氘互為同位素。核素是指具有一定質(zhì)子數(shù)的原子，是一種具體的原子，如氕或氘就是核素。同一元素的不同核素互為同位素。)

同理，同位素電池，就是利用同位素材料衰變過程中產(chǎn)生的能量放出的熱量，進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)化。其裝置名稱RTG(Radioisotope Thermoelectric Generator)是“放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)”這個詞的縮寫。

核電池是通過半導(dǎo)體換能器，將鈈238、鈾238(放射性同位素)衰變過程中，釋放出射線(放出載能粒子α、β和γ粒子射線)的熱能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｄ壳?，核電池已成功地用作航天器的電源?還用于醫(yī)學(xué)心臟起搏器和一些特殊的軍事用途方面)。2012年8月7日，美國發(fā)射的好奇號火星車，順利抵達(dá)火星，其所用的核電池壽命長達(dá)14年。

核電池的類型和屬性

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，它可分為九類之多(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)。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。