靠谱么? 《火星救援》中用放射性同位素取暖

核电那些事 2015-12-09

最近热映的《火星救援》,让众多的科技宅爽的不要不要,而《火星救援》里面马特达蒙在火星车里用钚取暖,就算是小编,在看到这一幕的时候也不禁疑问:同位素的放射性不会对他造成伤害吗?于是小编做了些功课,和大家分享。


取暖是否可行?


首先说,用Pu取暖完全没有问题。影片中的装置叫做放射性同位素热电发生器(RTG),能够把Pu-238放射性衰变释放的热量转化成电力。在现实中,超过四十年的时间里,NASA已经安全的使用放射性热电发电机(RTG)为二十多个太空任务提供电力来源。其中包括阿波罗登月任务。好奇号火星车和未来2020火星任务的火星车中将使用下一代升级版的发电机。

RTGs 是一种太空电池,它利用钚-238放射性衰变过程中释放的热量发电。好奇号上RTG产生大约110瓦甚至更少的的功率,差不多比灯泡的平均功率高一些。



RTG,放射性同位素热电机,利用放射性衰变热量进行温差发电


那么,热功率是否足够大呢?钚-238的半衰期仅为88年,这意味着它的放射性衰减之快可以让它非常炽热,能够使Pu-238烧的通红,如下图所示。好奇号的RTG大概产生2000瓦的热量,设计使用寿命为14年,取暖够用了吧。




是否会对人体产生危害?


Pu-238主要是阿尔法衰变RTG主要是放出α射线,只能在空气中穿透几英尺,空气中移动几厘米就over了,基本是一张纸或者健康的皮肤就挡住了,这点放射性跟火星上的本底相比,微乎其微,我观察到他在同位素放射物质外缠了一圈金属纸,吸收掉了大部分α射线,更何况马特达蒙还穿着那么厚的宇航服。




放射性不用考虑了,另一方面,Pu是有剧毒的,只有当它非破碎成非常细小的粒子或蒸发,并被人体吸入或摄入的时候才可能对人体健康造成影响,这才是可怕的。


在《火星救援》中,乘组为了以防火星上升飞行器的钚基RTG电池泄露而将它掩埋在远离居住舱的地方)。就像电影中一样,为防止任何泄露事故,钚-238放置在多层先进的材料保护中,确保即时在严重的事故中也不会发生泄露。产生出的同位素是以陶瓷形式存在,且不溶于液体,所以不可能被误吸和误吞。


所以在火星上用Pu取暖很安全、很好用。


向雷德利·斯科特致敬




参考资料|知乎、NASA

鸣谢|地下工作者



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