Jadrové sudy a perspektívy ich použitia
Nedávno sa často objavili správy, že ruskí špecialisti z ústavov Rosatom ovládajú výrobu jadrových batérií. Časť informácií o uvoľňovaní prvkov na základe technológie rádioaktívneho rozpadu niklu-63. Ostatné - o technológii založenej na energii rozpadu trícia. Existujú aj také prototypy:
Prototypy na výstave v roku 2017 Napätie 2 V. Pracovná doba je 50 rokov. Nickel-63 má polčas rozpadu 100 rokov. Tých. teoreticky môže batéria vydržať viac ako 50 rokov.
Energia pre tieto prvky pochádza z rozpadu beta rádioaktívneho izotopu niklu-63. Je to neprenikajúce žiarenie z elektrónov. Môžete sa pred ním skryť kúskom papiera. Rádioaktívny zdroj v tenkom kovovom puzdre preto nie je nebezpečný. Elektróny sú zachytávané buď uhlíkom, alebo kremíkom.
Ak hovoríme o vlastnostiach a štruktúre takéhoto prvku, potom je tu diagram:
1 gram látky uvoľní 3,3 W * h elektriny. Cena položky je 4 000 dolárov. Prečítajte si viac informácií o tom, ako sa získava izotop Ni-63: https://wiolowan.livejournal.com/23640.html
Konštrukcia jadrovej batérie na Ni-63:
Existujú aj spravodajské články, ktoré spoločnosť Rosatom uskutočňuje výskum a vývoj v oblasti technológií pre atómové batérie na báze trícia (H-3 je ťažký izotop vodíka). Trícium má tiež beta žiarenie. Polčas je ale iba 12,5 roka. Preto môže trítiová jadrová batéria vydržať iba 10 - 12 rokov. Ďalej jej napätie dramaticky klesá.
V USA existuje tiež vývoj jadrových batérií vytvorených pomocou technológie trícia:
Jadrová batéria CityLabs NanoTritium bola vyrobená v roku 2018. Napätie: 0,75 V. Výkon 75 nW. Vyrábané v balíku mikroobvodov LCC68 a LCC 44. Cena je 1 200 dolárov.
Rozsah použitia takýchto batérií je široký: mikroelektronika, implantáty, senzory atď. A zdá sa, že sa to rysuje perspektíva blízkej budúcnosti, keď sa také alebo oveľa výkonnejšie prvky nainštalujú do telefónov resp iné zariadenia. A nebude sa musieť účtovať 10 rokov.
Tieto nápady na batérie s dlhou výdržou mali na mysli inžinieri pred 50 a viac rokmi:
Tu je príklad batérie kardiostimulátora napájanej plutóniom-238 z roku 1974 (na druhej fotografii bol rádioaktívny prvok odstránený):
V prístroji je veľmi málo plutónia - iba 0,2 gramu. Ale jeho práca je dostatočná na desiatky rokov. Používanie plutónia je v súčasnosti zakázané, aby sa zabránilo vytváraniu jadrových zbraní.
S najväčšou pravdepodobnosťou to umožnia svetové organizácie ako IAEA (Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu) vyvíjajú pre trh maloobchodnej spotreby iba elektrické zdroje s nízkou spotrebou energie a so zapnutými rádioizotopmi rozpad beta. A najdostupnejším prvkom je trícium. Tento plyn sa predáva dokonca aj v príveskoch na kľúče, ktoré svietia nepretržite najmenej 10 rokov:
Kľúčenka je naplnená luminiscenčným plynom s prídavkom trícia. Beta rozpad spôsobuje, že plyn žiari. Existuje niekoľko farebných možností. Alternatívne odkaz na aliexpresse
Nejaké fotky:
Žiarenie betty nepreniká do skla. Žiarenie zostáva vo vnútri. Takéto je podsvietenie, ktoré funguje dlho.
Ak sa všeobecne pozrieme na vyhliadky na použitie jadrových batérií, budú to tak vzhľadom na ich nízky výkon a stále vysoké náklady používané vo vysoko špecializovanej oblasti iba v kardiológii (kardiostimulátory), mikroelektronike (snímače, napájanie pamäte a ďalšie čipy) drahých zariadenia. Takáto elektronika sa samozrejme bude používať aj v astronautike.
Pokiaľ ide o použitie technológií v spotrebnej elektronike (telefóny, tablety, ultrabooky), kým ceny jadrových batérií neklesnú na cenovú hladinu procesorového čipu, ich použitie bude obmedzené. Nemá zmysel ho používať na dobíjanie (výkon v mikrovlnách a menej). Ale ako reflektor niečoho dôležitého - zaujímavý nápad.
Samozrejme, rád by som mal v každodennom živote prenosné jadrové batérie, ako napríklad filmový hrdina Tony Stark z filmu „Iron Man“ (ale na poličke alebo v aute). Mimochodom, zaujímavý futuristický scenár. Ak existovali také rádioizotopové batérie s elektrickým výkonom najmenej 1 000 W * h, potom sa dajú použiť na dobíjanie batérií elektrických vozidiel v noci (alebo počas parkovania). A autá by sa stali úplne autonómnymi.
Ale na bunkách využívajúcich beta-rozpad sú také výkonné batérie fyzicky nemožné. Obyčajní občania jednoducho nebudú môcť používať výkonnejšie reaktory. Aj keď také reaktory existujú. A má to objektívny dôvod. Poviem o tom v nasledujúcom článku.
***
Prihlásiť sa na odber do kanála, pridajte ho do záložiek prehliadača (Ctrl + D). Čaká vás veľa zaujímavých informácií.