CN104835546A - 放射性光电转换电池 - Google Patents

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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21H—OBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
    • G21H1/00—Arrangements for obtaining electrical energy from radioactive sources, e.g. from radioactive isotopes, nuclear or atomic batteries
    • G21H1/06—Cells wherein radiation is applied to the junction of different semiconductor materials

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Abstract

本发明提供一种能耗、处理成本更低且可以调整输出功率的放射性光电转换电池。本发明涉及的放射性光电转换电池，用于将放射源的放射能转换为电能，其特征在于，具有：由筒体包围形成的放射源容纳腔，用于容纳放射源；太阳能电池板，用于将放射能转换为电能；以及金属板，用于在放射能作用于太阳能电池板时感应产生正电荷，其中，太阳能电池板罩设于放射源容纳腔外，金属板罩设于太阳能电池板外，金属板与太阳能电池板之间是绝缘的，放射源容纳腔具有腔体和活动的容设于腔体内的中轴部，中轴部用于固定放射源并在腔体内来回活动，腔体上设置有防辐射层，防辐射层上开设有至少一个缺口。

Description

放射性光电转换电池
技术领域
本发明涉及一种放射性光电转换电池。
背景技术
目前，放射性原料被广泛应用，由此产生了放射性废料的处置问题。现有的常见处理方式是将放射性废料掩埋，但这样的处理方式存在许多风险，例如必须消耗土地资源、因为深埋所产生的成本费用等。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种能耗、处理成本更低且可以调整输出功率的放射性光电转换电池。
本发明通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明涉及一种放射性光电转换电池，用于将放射源的放射能转换为电能，其特征在于，具有：由筒体包围形成的放射源容纳腔，用于容纳放射源；太阳能电池板，用于将放射能转换为电能；以及金属板，用于在放射能作用于太阳能电池板时感应产生正电荷，其中，太阳能电池板罩设于放射源容纳腔外，金属板罩设于太阳能电池板外，金属板与太阳能电池板之间是绝缘的，放射源容纳腔具有腔体和活动的容设于腔体内的中轴部，中轴部用于固定放射源并在腔体内来回活动，腔体上设置有防辐射层，防辐射层上开设有至少一个缺口。
在本发明的放射性光电转换电池中，还可以具有这样的特征：其中，金属板由铜制成。
另外，在本发明的放射性光电转换电池中，还可以具有这样的特征：其中，腔体由钢制成，防辐射层为铅层。
另外，在本发明的放射性光电转换电池中，还可以具有这样的特征：其中，中轴部具有用于固定放射源的放射源固定元件，以及穿设于腔体内与放射源固定元件相固定用于与放射源固定元件一同在腔体内活动的杆体。
另外，在本发明的放射性光电转换电池中，还可以具有这样的特征：其中，腔体为圆筒形，放射源固定元件为与腔体形状配合的活塞形状。
另外，在本发明的放射性光电转换电池中，还可以具有这样的特征：其中，放射源固定元件由铅制成。
发明的作用与效果
根据本发明涉及的放射性光电转换电池，太阳能电池板与金属板层包围放射源容纳腔，使得放射源容纳腔内放置的放射源所放射出的能量可以转换成电能，在一般常温下即可实现，适用性好。且，可以使用医疗放射废弃物等放射废料作为放射源，提高了放射性材料的利用率，降低了放射废弃物的处理成本。
另一方面，中轴部固定放射源在放射性容纳腔内活动，可以通过调整放射源暴露于防辐射层的缺口的程度来调整放射性光电转换电池的输出功率。
附图说明
图1是本发明涉及的放射性光电转换电池在实施例中的构造的结构示意图；
图2是本发明涉及的中轴部在实施例中的构造的爆炸图；以及
图3是本发明涉及的腔体在实施例中的构造的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的放射性光电转换电池用构造图做详细阐述。
图1是本发明涉及的放射性光电转换电池在实施例中的构造的结构示意图。
如图1所示，在本实施例中，放射性光电转换电池10用于将放射源放射出的放射能转换为电能，包括：金属板1、太阳能电池板2和放射源容纳腔3。
金属板1由铜制成，且罩设于太阳能电池板2外作为正极。金属板1与太阳能电池板2绝缘。
太阳能电池板2罩设于放射源容纳腔3外作为负极。本实施例中可以设置一个设置金属板1和一个太阳能电池板2，为了增加金属板1和太阳能电池板2的面积，还可以设置为更多层的金属板1和太阳能电池板2(附图中为了简化，只示出一层的情形)，其中，多层金属板1之间均电连接。
放射源容纳腔3为圆筒形。
图2是本发明涉及的中轴部在实施例中的构造的爆炸图；图3是本发明涉及的腔体在实施例中的构造的侧视图。
如图2、3所示，放射源容纳腔3具有腔体40和中轴部30，用于容纳放射源33，放射源33为放射性物质(如医疗放射性废料等)。
中轴部30活动的容设于腔体40内，用于固定放射源33并在腔体40内来回活动。
腔体40为圆筒形，由四十五号钢制成，其内壁或外壁上设置有防辐射层36，防辐射层36为附着于腔体外的铅层。防辐射层36上开设有一个环形的缺口37。
中轴部30包括铅制夹具32、铅制夹具34、弹簧31和杆体35。
铅制夹具32、铅制夹具34为与腔体40形状配合的活塞形状。铅制夹具32和铅制夹具34相向的一面设置有用于固定放射源33的凹槽。铅制夹具32和铅制夹具34夹持放射源33。
杆体35穿设于腔体40内，与铅制夹具34相固定，用于与铅制夹具34一同在腔体内活动
弹簧31与铅制夹具32固定，并提供的弹性力与杆体35提供的压力共同作用，使得铅制夹具32和铅制夹具34在腔体40内来回滑动。
也就是说，被铅制夹具32和铅制夹具34夹持的放射源33，在弹簧31提供的弹性力以及杆体35提供的压力的作用下在腔体40内来回滑动。当放射源33被滑动至缺口37对应的位置时，放射源33提供给太阳能电池2的辐射能随着放射源33的暴露程度产生变化。因此，只需要活动杆体35，即可使铅制夹具32和铅制夹具34夹持的放射源33在腔体40内来回滑动，暴露程度产生变化，进而控制放射性光电转换电池10的输出功率。
实施例的作用与效果
根据本实施例涉及的放射性光电转换电池，太阳能电池板与金属板层叠包裹放射源容纳腔，使得放射源容纳腔内放置的放射源所放射出的能量可以转换成电能，在一般常温下即可实现，提高了适用性。另一方面，医疗放射废弃物等放射废料作为放射源，提高了放射性材料的利用率，降低了放射废弃物的处理成本。
在本实施例中，由于金属板和太阳能电池环绕于处于轴心的放射源外，放射源所释放出的射线照射穿透金属板和太阳能电池，太阳能电池板上生成负电荷(电子)，将与之平行的金属板做电绝缘(可以在二者之间采用绝缘层等措施)，所以金属板上就会感应上等量的正电荷(金属板缺电子)。
在本实施例中，由于防辐射层上开设有缺口，且放射源容纳腔具有腔体和中轴部，因此在腔体内来回活动固定有放射源的中轴部，因此根据放射源暴露于缺口的程度，可以控制放射性光电转换电池的输出功率。
在本实施例中，由于将铅制夹具设置成腔体与形状配合的活塞形状，因此有利于放射源在腔体内平滑稳定的移动。
在本实施例中，由于铅制夹具由铅制成，因此可以防止辐射从腔体以及铅制夹具本身的两端泄露。

Claims (6)

1.一种放射性光电转换电池，用于将放射源的放射能转换为电能，其特征在于，具有：
由筒体包围形成的放射源容纳腔，用于容纳所述放射源；
太阳能电池板，用于将所述放射能转换为所述电能；以及
金属板，用于在所述放射能作用于所述太阳能电池板时感应产生正电荷，
其中，所述太阳能电池板罩设于所述放射源容纳腔外，所述金属板罩设于所述太阳能电池板外，所述金属板与所述太阳能电池板之间是绝缘的，
所述放射源容纳腔具有腔体和活动的容设于所述腔体内的中轴部，所述中轴部用于固定所述放射源并在所述腔体内来回活动，
所述腔体上设置有防辐射层，所述防辐射层上开设有至少一个缺口。
2.如权利要求1所述的放射性光电转换电池，其特征在于：
其中，所述金属板由铜制成。
3.如权利要求1所述的放射性光电转换电池，其特征在于：
其中，所述腔体由钢制成，所述防辐射层为铅层。
4.如权利要求1所述的放射性光电转换电池，其特征在于：
其中，所述中轴部具有用于固定所述放射源的放射源固定元件，以及穿设于所述腔体内与所述放射源固定元件相固定用于与所述放射源固定元件一同在所述腔体内活动的杆体。
5.如权利要求4所述的放射性光电转换电池，其特征在于：
其中，所述腔体为圆筒形，
所述放射源固定元件为与所述腔体形状配合的活塞形状。
6.如权利要求5所述的放射性光电转换电池，其特征在于：
其中，所述放射源固定元件由铅制成。
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