钨合金核电池辐射屏蔽层

核电池又叫“放射性同位素电池”，简称同位素电池。它是通过半导体换能器将放射性同位素在衰变过程中不断放出的热能转变为电能。核电池采用的放射性同位素主要有210Po、90Sr、147Pm、238Pu、60Co、63Ni等，因为这些放射性同位素的半衰期都很长，所以核电池可以长期使用。另外，核电池的放射性同位素在衰变时放出的能量、速度、大小等不受外界环境中的温度、压力、化学反应、电磁场效应的影响，因此，核电池可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作，具有抗干扰性能强和工作准确可靠等特点。核电池已成功地用作航天器的电源、卫星的电源、水下监听器的电源、海底电缆的中继站电源、心脏起搏器和人工心脏的电源、海底潜艇导航信标的电源、海上无人管理灯塔的电源、宇宙飞船的电源以及一些特殊的军事用途。在外形上，核电池一般呈圆柱形。放射性同位素源密封于圆柱的中心，其外面是热离子转换器或热电偶式的换能器。换能器的外层为防辐射的屏蔽层，最外面一层则是金属筒外壳。钨合金核电池辐射屏蔽层可用作核电池的防辐射屏蔽层。

核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如α粒子、β粒子和γ射线)，并将其能量转换为电能的装置。α粒子是带正电的高能粒子，由两个中子和两个质子构成，质量的氢原子的4倍。α粒子一旦被人类吸入或进食，就能直接破坏内脏细胞，引起组织的损伤。因为它的电离作用强，所对人体造成的危害不亚于其它辐射；β粒子是可带负电可带正电的高速电子，穿透能力比α粒子强。β粒子的电离辐射能够改变细胞的化学平衡，引起某些癌变。还能损伤细胞中DNA分子结构，导致下一代新生出现畸形和先天白血病；γ射线是原子核能级跃迁释放的射线，波长短于0.01埃，穿透能力比X射线强。当人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入人体与人体细胞发生电离作用，侵蚀蛋白质、酶和核酸等有机分子，从而导致人体内的正常化学过程受到干扰。因此，钨合金核电池辐射屏蔽层是有必要的。

钨合金核电池辐射屏蔽层对放射性物质具有很好的屏蔽效益。钨合金是以钨为基加入其它元素组成的合金。在金属中，钨的熔点最高，且具有高密度、高强度、高硬度、耐磨性好等性能。据研究，金属的屏蔽效益与其密度密切相关，密屏蔽效益随着密度的增大而增加，钨合金的高密度使得钨合金核电池辐射屏蔽层的辐射屏蔽效益可以达到很高。