В Китае создали ядерную батарею, способную работать тысячи лет
Китайские учёные представили радиоизотопную батарею нового поколения, в которой используется изотоп углерода-14 и преобразователь на основе карбида кремния. Разработчики утверждают, что новинка значительно эффективнее предыдущей модели и потенциально может работать тысячи лет.
Радиоизотопные батареи вырабатывают электроэнергию за счет распада радиоактивного изотопа.
В отличие от обычных аккумуляторов, они не требуют подзарядки, а их срок службы определяется периодом полураспада изотопа, который может составлять десятки, сотни или даже тысячи лет.
Такие источники питания применяются в:
- космических аппаратах;
- удаленных системах экологического мониторинга;
- медицинских имплантатах, где требуется длительная автономная работа.
Новую разработку под названием «Цяньцзиюань Тяньшу» создали специалисты Северо-Западного педагогического университета совместно с компанией Gansu Zhulong Technology.
Она стала преемницей батареи Candle Dragon-I, представленной в 2024 году.
По словам руководителя проекта Су Маогена, исследователи стремились сделать устройство:
- более компактным;
- более мощным;
- более доступным в производстве;
- полностью изготовленным в Китае.
Несмотря на то, что доля радиоактивного материала в новой батарее ограничена 22%, её мощность удалось увеличить в 2,6 раза без потери стабильности или напряжения.
Среди ключевых усовершенствований:
- использование более эффективного радиоактивного источника;
- трехмерная многослойная конструкция, повышающая компактность;
- преобразователь из карбида кремния китайского производства;
- микросистема управления питанием;
- встроенные датчики, обеспечивающие автономную работу устройства.
Новая батарея имеет объем 16,8 кубического сантиметра и использует 129 миликюри углерода-14.
Её основные характеристики:
- напряжение — 2,06 В;
- ток — 0,713 микроампера;
- максимальная мощность — 1,13 микроватта.
В отличие от традиционных радиоизотопных батарей, которые преобразуют тепло от радиоактивного распада в электроэнергию, «Цяньцзиюань Тяньшу» использует бета-излучение непосредственно для генерации тока через полупроводник из карбида кремния.
По принципу работы эта технология напоминает солнечную панель, однако вместо света источником энергии выступают бета-частицы, образующиеся при распаде изотопа.
Исследователям удалось уменьшить размеры батареи на 17%, одновременно увеличив объемную плотность мощности примерно в 15 раз.
Поскольку период полураспада углерода-14 составляет около 5730 лет, теоретический ресурс работы такой батареи также исчисляется тысячелетиями, что открывает широкие перспективы для ее использования в космической, медицинской и научной сферах.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Ранее американская компания NRD, LLC представила уникальный источник питания, способный работать более 100 лет без подзарядки и обслуживания. Новинка серии NBV использует энергию радиоактивного распада изотопа никеля-63 и предназначена для автономных устройств, где замена батарей практически невозможна.
Исследователи из Университета Тохоку создали анод из сплава магния и олова, который позволяет твердотельным батареям работать более 1300 часов без заметной потери емкости и потенциально значительно увеличивает их срок службы по сравнению с традиционными решениями.
Исследователи из Китайской академии наук сообщили о прорыве в области аккумуляторных технологий, представив новую твёрдотельную литий-металлическую батарею с сверхбыстрой зарядкой и высоким уровнем безопасности.
