Nukleáris hordók és felhasználási lehetőségeik
A közelmúltban gyakran jelentek meg hírek arról, hogy a Rosatom intézetek orosz szakemberei elsajátították a nukleáris elemek gyártását. A nikkel-63 radioaktív bomlásának technológiáján alapuló elemek kibocsátására vonatkozó információk egy része. Mások - a trícium bomlási energiáján alapuló technológiáról. Vannak ilyen prototípusok is:
Prototípusok a 2017-es kiállításon Feszültség 2 V. A munka időtartama 50 év. A Nickel-63 felezési ideje 100 év. Azok. elméletileg az akkumulátor több mint 50 évig bírja.
Ezen elemek energiája a nikkel-63 radioaktív izotóp béta-bomlásából származik. Ez nem behatoló sugárzás az elektronokból. Elrejtőzhet előle egy papírdarabbal. Ezért egy vékony fémházban lévő radioaktív forrás nem veszélyes. Az elektronokat szén vagy szilícium fogja el.
Ha egy ilyen elem jellemzőiről és felépítéséről beszélünk, akkor itt van a diagram:
1 gramm anyagból 3,3 W * h áram szabadul fel. A cikk ára 4000 dollár. A Ni-63 izotóp előállítási módjáról itt olvashat bővebben: https://wiolowan.livejournal.com/23640.html
A Ni-63 nukleáris akkumulátorának kialakítása:
Vannak olyan hírcikkek is, amelyek szerint a Rosatom kutatást és fejlesztést végez a tríciumon alapuló nukleáris technológia területén (a H-3 a hidrogén nehéz izotópja). A tríciumnak béta-sugárzása is van. De a felezési idő csak 12,5 év. Ezért egy trícium nukleáris akkumulátor csak 10-12 évig tart. Továbbá a feszültsége drámaian csökken.
Az USA-ban a trícium technológiával létrehozott nukleáris elemek is fejlődnek:
A CityLabs NanoTritium nukleáris akkumulátorát 2018-ban hozták létre. Feszültség: 0,75 V. Teljesítmény 75 nW. LCC68 és LCC 44 mikrokapcsolatok csomagolásában készül. A költség 1200 dollár.
Az ilyen akkumulátorok alkalmazási köre széles: mikroelektronika, implantátumok, érzékelők stb. És úgy tűnik, hogy feldereng a közeljövő kilátása, amikor ilyen vagy sokkal erősebb elemeket telepítenek a telefonokba ill egyéb eszközök. És 10 évig nem kell számolniuk velük.
A hosszú élettartamú akkumulátorok ötletei már öt évvel ezelőtt felmerültek a mérnökök fejében:
Íme egy példa egy 1974-es plutónium-238-mal működő pacemaker akkumulátorra (a radioaktív elemet eltávolítottuk a második fényképen):
A készülékben nagyon kevés plutónium van - csak 0,2 gramm. De munkája több tíz évre elegendő. A nukleáris fegyverek kifejlesztésének megakadályozása érdekében a plutónium használata jelenleg tilos.
Valószínűleg olyan világszervezetek engedik meg, mint a NAÜ (Nemzetközi Atomenergia Ügynökség) a kiskereskedelmi fogyasztási piac számára csak alacsony fogyasztású elektromos forrásokat fejlesztenek ki bekapcsolt radioizotópokkal béta bomlás. És a legkönnyebben hozzáférhető elem a trícium. Ezt a gázt még kulcstartókban is értékesítik, amelyek legalább 10 évig folyamatosan világítanak:
A kulcstartó hozzáadott tríciummal ellátott lumineszcens gázzal van feltöltve. A béta-bomlás miatt a gáz izzik. Számos színválaszték van. Alternatív link az aliexpressen
Néhány fénykép:
A Betta sugárzás nem hatol be az üvegbe. A sugárzás bent marad. Ilyen a háttérvilágítás sokáig.
Ha általában megvizsgáljuk a nukleáris akkumulátorok használatának kilátásait, akkor alacsony teljesítményük és még mindig magas költségeik miatt erősen specializált területen csak drága kardiológiában (pacemakerek), mikroelektronikában (érzékelők, memória tápegység és egyéb chipek) használják eszközök. Természetesen az ilyen elektronikát az asztronautikában is használni fogják.
Ami a szórakoztató elektronikában alkalmazott technológiát (telefonok, táblagépek, ultrakönyvek) illeti, addig, amíg a nukleáris akkumulátorok ára nem csökken egy processzor chip árszintjéig, azok használata korlátozott lesz. Nincs értelme töltésre használni (mikrovatt teljesítmény és kevesebb). De valami fontos reflektorfényként - érdekes ötlet.
Természetesen szeretnék, ha hordozható atomelemek lennének a mindennapokban, mint például az Iron Man című film hős Tony Stark (de polcon vagy autóban). Egyébként egy érdekes futurisztikus forgatókönyv. Ha voltak ilyen radioizotóp akkumulátorok, amelyek legalább 1000 W * h elektromos teljesítményűek, akkor éjszaka (vagy parkolás közben) feltölthetők az elektromos járművek akkumulátorai. Az autók pedig teljesen önállóvá válnának.
A béta-bomlást használó cellákon azonban fizikailag lehetetlen. Nos, a nagyobb teljesítményű reaktorokat egyszerűen nem engedik meg az egyszerű polgárok használni. Bár vannak ilyen reaktorok. Ennek pedig objektív oka van. A következő cikkben beszélek róla.
***
Iratkozz fel a csatornához adja hozzá a böngésző könyvjelzőihez (Ctrl + D). Sok érdekes információ vár ránk.