盡管汽車的普及率已經(jīng)很高，但大部分朋友還是會備一輛電動車，當(dāng)然這里說的電動車指的是電動自行車，一般的我們大概2-3年更換一次電瓶，這是因?yàn)殡妱榆囉玫氖倾U酸電池，它的儲能性能并不是特別好，但日常代步絕對不是問題！不過真正的電動車也一樣，不但時間長了電池衰減，而且還對溫度敏感，冬天電池就用不久！

一百多年前愛因斯坦發(fā)表狹義相對論時就給出了一個質(zhì)能方程的推導(dǎo)，質(zhì)量和能量完全等價的！電池儲存的也是能量，那么將一顆原子徹底轉(zhuǎn)換成能量，能讓一輛電動車跑多遠(yuǎn)呢？電動車裝上核電池是否有可能呢？

原子怎么轉(zhuǎn)換成能量？它蘊(yùn)含了多少能量？

將原子轉(zhuǎn)換成能量，質(zhì)能方程寫得很簡單：e=mc，即可將質(zhì)量完全轉(zhuǎn)換成能量，但這個方式連理論上都不成立，只是一個數(shù)學(xué)游戲，因此必須從現(xiàn)實(shí)的角度出發(fā)，來考慮下一顆原子要如何轉(zhuǎn)換成能量！

一顆原子不行，那么要幾顆？

輕原子的話至少要兩顆，正反粒子的話也要兩顆，如果是重原子的話，至少要一個重原子和一顆熱中子！輕原子可以通過聚變，讓兩顆原子結(jié)合成一顆新的原子，在這個過程中會產(chǎn)生質(zhì)量虧損，而能量就來自于這一點(diǎn)點(diǎn)變化的質(zhì)量（虧損的質(zhì)量可以用質(zhì)能公式可以計算出能量）！

第二種方式使用正反粒子，比如質(zhì)子與反質(zhì)子，那么在相遇的一瞬間就會湮滅，兩顆質(zhì)子的質(zhì)量將完全轉(zhuǎn)變成能量，一點(diǎn)質(zhì)量都不會剩下，這種效率是極高的！

第三種則是重原子裂變，比如鈾-235的原子，它需要被熱中子撞擊后才能發(fā)生裂變，但一個原子的尺寸極小，所以要瞄得很準(zhǔn)才可以，但一般情況下都是一大塊鈾被熱中子撞擊，才能保證中子不從原子中的巨大空間中溜走，所以保證中子不跑出去的大塊鈾質(zhì)量，就是臨界質(zhì)量。

選擇什么原子比較合適？

如果是聚變的話，那么氘原子和氚原子比較合適，盡管鐵之前的元素都能聚變，但對于人類而言，還是氫原子稍稍簡單點(diǎn)，但氫有三種同位素，氕原子聚變實(shí)在太困難了，即使在太陽內(nèi)部，也只有十億分之一的概率，讓氕原子聚變成氘原子，然后氘原子再和氕原子聚變，已完成質(zhì)子鏈反應(yīng)的第二步。

但對于人類來說，氕氘聚變還是太難了，必須要氘氚聚變簡單點(diǎn)，但氚自然界中痕量，只能中子轟擊鋰-6來現(xiàn)場生產(chǎn)，氫彈就是這么干的！

質(zhì)子鏈反應(yīng)

如果是正反粒子湮滅的話，估計質(zhì)子和反質(zhì)子還能湊合一下，2007年6月美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室用了將近一個月時間生產(chǎn)了10^14個反質(zhì)子，大約需要6×10^23個反質(zhì)子才一克，大概就0.12納克，實(shí)在太可憐了！不過總算是有可以計算實(shí)際基礎(chǔ)了！而反質(zhì)子因?yàn)閹ж?fù)電荷，所以還是可以被磁場約束的，比如彭寧離子阱，因此也就有了控制的基礎(chǔ)！

裂變的話上文已經(jīng)說過了，但三者中能完全將質(zhì)量轉(zhuǎn)換成能量的只有正反物質(zhì)湮滅，因?yàn)榫圩兇蠹s只有0.7%的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成能量，而裂變則更少，只有0.0946%左右，那么兩個正反質(zhì)子湮滅能產(chǎn)生多少能量呢？

一個質(zhì)子的質(zhì)量為：1.672621637e-27千克

質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式為：e=mc，所以計算后

3.0e-10J，如果是一個的話那就是1.5e-10J

電動車的電機(jī)最少也是300瓦起（電動汽車的功率就幾十千瓦了，不過一般跑起來的功率十千瓦也足夠），滿功率狀態(tài)下它一秒鐘就要消耗300焦耳（電動汽車則要幾千焦耳到上萬焦耳了），相當(dāng)于1,995,639,715,714.6個質(zhì)子完全轉(zhuǎn)換的能量，大約就是：2萬億個，

有沒有把你給嚇到了？

不過一克氫就有597,863,843,130,471,234,003,294,195個質(zhì)子

也就是五十九億億億個質(zhì)子，怎么樣，很多吧！

但一個質(zhì)子（氕原子質(zhì)量大致就一個質(zhì)子）的能量根本不足以推動電動車，甚至連鑰匙打開閃一下液晶屏都不行。

核電池那么優(yōu)秀，為什么還不裝到電動車上？

前文說了那么多，其實(shí)就是廢話，無論是聚變還是湮滅，又或者是裂變都不現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)在唯一能小型化投入使用的電池是核電池！這種利用放射性衰變釋放能量的電池，壽命那是一個字：久，而且久到你懷疑人生！

旅行者的核電池

比如旅行者系列帶出去的核電池，飛行43年，還能支撐好幾個設(shè)備工作呢，盡管一號現(xiàn)在已經(jīng)無法回音了，但不帶任何信息的噪音還是能一點(diǎn)點(diǎn)的，在基本失效之前，大約工作了三十幾年！請問誰家的電池有那么牛逼啊！

一般核電池有如下幾種：

1、直接充電式核電池：利用放射源發(fā)射的帶電粒子來產(chǎn)生電勢差，比如α粒子或者電子等

2、氣體電離式核電池和輻射伏特效應(yīng)能量轉(zhuǎn)換核電池：利用其發(fā)射的粒子束對介質(zhì)的電離作用來產(chǎn)生電勢

3、熒光體光電式核電池：利用其發(fā)射射線誘發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光后通過光電轉(zhuǎn)換成電能

4、熱致光電式核電池、溫差式核電池和熱機(jī)轉(zhuǎn)換電池：利用放射源產(chǎn)生的熱能來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

微型大都是直接充電式核電池，電壓高，電流低，而溫差式則是電壓大電流電池，體積比較大，但提供的電流也比較大，只是成本不是一般的高，絕不是電動車所能用得起的！不過《火星救援》中馬特達(dá)蒙拿來放在火星車?yán)锶∨?/p>

比如美一叫做NDB的公司，據(jù)說還正在研制能工作幾百年甚至幾萬年的納米金剛石電池（利用碳-14的衰變能），而且據(jù)說還能白菜價，當(dāng)然我們不接受那大忽悠，但核電池耐用還真是事實(shí)，就是成本有點(diǎn)高，比如氧化钚電池，那個钚貴的有點(diǎn)離譜，據(jù)說是千萬美元一千克級別，這誰用得起呢？