В подразделении Росатома НИЯУ МИФИ разработали ядерную батарейку, способную работать до 80 лет на одном заряде, а это позволит обеспечить энергией труднодоступные регионы, например, арктические. Более того, в перспективе вполне возможно создать изделие, которое будет работать 400 и даже более лет, так что впереди — полноценная научная революция. Сейчас это звучит фантастически, но на самом деле фундамент для развития уже заложен.
Российская батарейка на плутонии
«Российские учёные создали прототип батарейки на изотопе плутония. Устройство может безопасно, автономно и без подзарядки давать электроэнергию десятки лет», — цитирует сообщение Росатома EurAsia Daily.
Первый прототип батарейки работает на плутонии-238 с периодом полураспада 87 лет, чем и обусловлен 80-летний срок службы. Изделия мощностью в 500 Вт хватит для обеспечения энергией какого-нибудь объекта на Крайнем Севере по типу метеорологической станции. Это особенно важно, поскольку альтернативные источники питания там зачастую недоступны.
Ранее в северных регионах применялись радиоизотопные термоэлектрические генераторы, или РИТЭГИ, разработанные при СССР. Они были хорошим источником питания для своего времени, однако после 90-х у них начал истекать срок службы, а значит, требовалась замена. Современные атомные батарейки как раз займут эту нишу, тем более, что у них и эффективность выше, и срок эксплуатации дольше. Если РИТЭГ на максимуме имел КПД до 6%, то у сегодняшних изделий он достигает 15.
Секрет новой отечественной разработки — в особом покрытии:
«Мы создаем специальное покрытие на основе наночастиц, которыми покрывается капсула радиоизотопного источника тепла, чтобы сместить спектр излучения нагретого тела в более … видимый спектр. Это позволяет увеличить эффективность преобразования энергии ядерного распада в электричество с помощью специальных фотоэлементов», — прокомментировал завкафедрой физико-технических проблем метрологии Института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ Петр Борисюк (ютуб-канал «Росатом»).
Подчеркнем, что речь идет лишь о первом прототипе атомной батарейки, и в будущем вполне можно ожидать разработок совсем другого масштаба.
IT-проект SFERA — один из самых ярких и амбициозных в России. Компания разрабатывает многофункциональное мобильное приложение, релиз которого совсем скоро. Ознакомиться подробнее можете по ссылке. Скачивайте приложение в раннем доступе в Google Play и AppStore. Спасибо!
Мощность будет еще больше
Создатели отмечают, что если заменить плутоний на америций-241, можно добиться и более впечатляющих результатов, растянув «жизнь» батарейки на целых 4 века. И даже это еще не предел.
По словам ученых, КПД установки можно увеличить с нынешних 15 до 40%, а это в два с лишним раза выше и, внимание, больше, чем у современных реакторов. Да, тех самых ВВЭР, которые возводит Росатом. Хотя реакторы со спектральным регулированием всё еще обгоняют их.
В скорой перспективе атомные батарейки будут выдавать не 500 вт, а 1 000 с лишним, или 1 кВт, если перевести в более привычные единицы, а это уже сопоставимо с серьёзной бытовой техникой. Или другой пример: велосипед с двигателем мощностью 1 кВт способен разгоняться до 50 км/ч.
Если уж использовать энергию распада, то надо брать по максимуму от этой технологии для получения энергии от высокоактивных радиационных отходов, которые тысячами тонн хранятся в специальных резервуарах. А что если сами эти резервуары превратить в огромные батарейки? Да, говорить об этом рано, но всё же. Неожиданно хранение радиоактивных отходов может оказаться очень выгодным делом.
Мы осведомлены о том, что чем выше период полураспада, тем ниже количество распадов за единицу времени. То есть тяжёлые металлы с периодом полураспада в тысячи лет будут давать куда меньше энергии чем, допустим, плутоний с периодом полураспада в 87 лет. Но всё же математика получится довольно занимательная. А значит, списывать со счетов это точно не стоит.
Так или иначе получается, что российские учёные не просто разработали очень долговечную батарейку, но и совершили очередную революцию в отрасли.
🚫Мы много сил вкладываем в качество статей. Поддержите нас лайком, если вам это нравится. Подписывайтесь на наш новый канал https://dzen.ru/sfera_pro_paradox
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA
