热门:《火星救援》中马特达蒙把核电池放在身后取暖，安全吗？

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【写在前面】

在最近大热的技术流硬科幻“火星救助”中，各种各样的黑科技让观众兴奋不已。

火星在天亮前，气温降至零下八十度，为了不冻死，马特·达蒙从沙尘中机智地挖出核电池取暖(也就是卷了金属纸的东西)，电池坏了就一边说“no human”一边卷着。

取出后，马特·达蒙把核电池放在他的座位上后，观众真的出汗了。 把放射性物质放得离自己这么近真的安全吗？ 电影里的核电池，到底是什么？

严格来说，核电池被称为放射性同位素热电机( radioisotopethermoelectricgenerator，rtg )，利用放射性衰变的热进行温差发电，通常使用的同位素是钚238。 同位素的放射性真的不会对人类造成伤害吗？

火星表面昼夜温差极大，通常化学电池不能工作，太阳能电池不能用于深空，因此放射性同位素热电机可以说是深空探测的理想能源。 采用钚238作为核电池的发热材料的第一个特征是，铀系衰变系中的钚238衰变产生的各种种子体几乎没有伽马射线，放射防护非常简单且轻量化。 半衰期也比较合适( 88年)，可以在相当长的时间内提供稳定的电力，可以满足20年以上的深空任务。

40多年来，nasa安全采用放射性热电发电机( rtg )，为20多个宇宙任务提供了电力来源。

本文原本刊登在“核能是什么样的”微信公众平台( hediannaxieshi )上。 “原子能是什么样的事情”是核电站发烧友们自发组织的领域的新媒体，我想致力于科普的可视化，实现重工业的轻阅读体验。 澎湃情报( thepaper )经该公众号授权转载此文。

可以暖气吗？

首先，用普及取暖完全没有问题。 电影中的装置被称为放射性同位素热电发生器( rtg )，可以把pu-238放射性衰变释放的热量转换成电力。 现实上，40多年来，nasa安全采用放射性热电发电机( rtg )，为20多个宇宙任务提供了电力来源。 其中包括阿波罗登月任务、好奇号火星车、未来火星任务的火星车采用新一代升级版的发电机。

rtgs是利用钚238放射性衰变过程中释放的热量发电的宇宙电池。 在好奇号中，rtg产生约110瓦以下的电力，几乎比灯泡的平均电力高。

利用rtg、放射性同位素热电机、放射性衰变热进行温差发电

那么，热功率足够大吗？ 钚-238的半衰期是88年，放射性衰减的速度非常热，如下图所示，意味着pu-238可以变红。 好奇号的rtg大概发烧2000瓦，设计采用寿命14年，暖气充足吧。

危害人体吗？

pu-238首先是阿尔法衰变，rtg首先放出α射线，在空气中透过几英尺，在空气中移动几厘米就over了。 基本上纸和健康的皮肤被挡住了。 与火星的背景相比，这种放射性极少。 我注意到同位素放射物质外面缠着金属纸，吸收了大部分α。

虽然可以不考虑放射性，但另一方面，pu是剧毒的，破碎或蒸发成非常细的粒子，只有在被人体吸入或摄取时，才有可能影响人体的健康。 这是可怕的。

在“火星救助”中，为了防止火星上升机的钚系rtg电池泄漏，把它们埋在远离居住室的地方。 就像电影里一样，钚-238为了防止任何泄露事故，被置于多层先进的材料保护之中，即使是重大事故也不会瞬间泄露。 生成的同位素以陶瓷的形式存在，不溶于液体，因此不可能误咽或误饮。

所以在火星上用pu取暖是安全的，容易使用。

向莉莉·斯科特致敬

参考资料|知乎，nasa

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