“Вічна” ядерна батарея виявилася у 8000 разів ефективнішою за аналоги: як вона влаштована

Батарея, розроблена вченими з китайського університету Сучжоу, використовує енергію радіоактивного розпаду — процесу, який відбувається під час утворення ядерних відходів. Про це пише interestingengineering.com.

Мікроядерні батареї використовують енергію радіоактивного розпаду радіоізотопів для генерації електроенергії в малих масштабах, — як правило, в діапазоні нановат або мікроват. Дослідники стверджують, що процес радіоактивного розпаду не залежить від факторів довкілля, включно з температурою, тиском і магнітними полями. Це робить мікроядерну батарею довговічним і надійним джерелом живлення у випадках, коли звичайні батареї виявляються непрактичними або складними для заміни.

Вчені використовували америцій, — радіоактивний елемент, що зазвичай вважається ядерними відходами, який випромінює енергію за допомогою альфа-частинок. Ці частинки мають високу енергію, але, як правило, швидко втрачають свою енергію в навколишнє середовище, що ускладнює їх ефективне використання. Сильна самоадсорбція в традиційних архітектурах мікроядерних батарей перешкоджає високоефективному перетворенню енергії α-розпаду, що робить їх розробку на основі α-радіоізотопів складною.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники впровадили америцій у спеціалізований полімерний кристал, який діє як трансформатор. Він перетворює швидкоплинну енергію альфа-частинок на стабільну і стійку зелену люмінесценцію. Цей кристал, що світиться, потім з’єднується з фотоелектричним елементом, який являє собою пристрій, що перетворює світло на електрику. Він схожий на мініатюрну сонячну панель, але живиться зеленим світінням легованого америцієм кристала замість сонячного світла. Потім установку помістили в невелику кварцову комірку. У результаті вийшов мікроядерний акумулятор, який може генерувати стабільну подачу електроенергії протягом десятиліть.

“На відміну від хімічних батарей, довговічність мікроядерної пов’язана з періодом напіврозпаду використовуваного радіоізотопу, що забезпечує експлуатаційний термін служби, який може охоплювати кілька десятиліть”, — наголошується в дослідженні.

Тестування показало, що ця батарея може забезпечувати стабільну подачу електроенергії протягом понад 200 годин, демонструючи виняткову довговічність. Їй вдається робити це з мінімальною кількістю радіоактивного матеріалу, що робить її більш безпечним і більш стійким варіантом.

Попри тривалий період напіврозпаду америцію, що становить 7380 років, очікується, що термін служби ядерної батареї становитиме лише кілька десятиліть. Це обмеження виникає через те, що компоненти, в яких міститься радіоактивний матеріал, з часом поступово деградують через вплив радіації.

Дослідницька група зосереджена на підвищенні ефективності батареї, вихідної потужності, безпеки та зручності використання, з огляду на обережність, необхідну при поводженні з радіоактивними матеріалами.

Ця розробка наближає до того моменту, коли мініатюрні джерела живлення зможуть працювати десятиліттями без необхідності підзарядки, пише ЗМІ.

Ткаченко Валентина

Recent Posts

Усі відстрочки будуть анульовані: у Кабміні ухвалили жорстке рішення – названо терміни

Постанова Кабінету Міністрів України, яка набула чинності наприкінці жовтня 2024 року, запроваджує важливі зміни до…

6 хв. ago

Що можна швидко приготувати без світла та газу: 5 легких і корисних варіантів

І знову в Україні розпочалися віялові вимкнення електроенергії. А це означає, що із приготуваннях їжі…

13 хв. ago

Експосол США розповів про те, як Трамп намагатиметься закінчити війну в Україні

Дональд Трамп, який став переможцем на виборах у США, однозначно має певні "важелі, щоб вплинути на…

21 хв. ago

Екснардеп Парасюк звернувся до президента із вимогою

Домовитися з Путіним неможливо, тож президент Володимир Зеленський повинен мати план дій на випадок, якщо Україну примушуватимуть…

23 хв. ago

Розвідка США розсекретила інформацію про отруєння Ющенка

Опублікований документ містить перелік політичних убивств, скоєних російськими спецслужбами від початку 2000 року, коли до…

38 хв. ago

Путіна хочуть прибрати: ФСБ розкрила страхи російської еліти

У Кремлі зростає напруга: Володимир Путін може стати мішенню для замаху. Причина – його небезпечні…

49 хв. ago