Команда физиков и инженеров, связанных с несколькими институтами в Китае, разработала чрезвычайно маленькую ядерную батарейку, которая, по их утверждению, в 8000 раз эффективнее своих предшественников. Их статья опубликована в журнале Nature.
Ученые десятилетиями искали способ создания крошечных ядерных блоков питания. Они могут питать практически любое устройство, от телефонов до роботов и автомобилей, в течение многих лет. К сожалению, разработка таких блоков питания была остановлена опасной природой атомных электростанций, независимо от размера.
Одним из подходов является разработка устройств, работающих от батарей, заряжаемых ядерным материалом. Такие устройства, как правило, имеют небольшие размеры, чтобы уменьшить количество необходимого ядерного материала, что снижает потенциальное количество энергии, которую они могли бы производить. Они также крайне неэффективны.
В этом новом исследовании исследовательская группа нашла способ создать такое устройство, которое будет намного эффективнее.
Устройство, разработанное и построенное исследователями, относительно простое и прямолинейное. Они поместили небольшое количество америция в кристалл, а затем использовали излучаемую им энергию (альфа-частицы) для получения света. В результате получается кристалл, который светится зеленым.
Они подключили кристалл к фотоэлектрическому элементу, который преобразует свет в электричество. Затем устройство поместили внутрь кварцевого элемента, чтобы предотвратить утечку радиации.
При тестировании своего устройства команда обнаружила, что оно может оставаться заряженным в течение длительного времени — возможно, десятилетий. Они отмечают, что период полураспада америция составляет 7380 лет, но радиация разрушила бы материалы, из которых он изготовлен, задолго до этого.
Дальнейшие испытания показали, что устройство примерно в 8000 раз эффективнее любой другой системы с ядерными батареями, разработанной на сегодняшний день, хотя они отмечают, что количество вырабатываемой энергии очень мало — для зажигания 60-ваттной лампы потребовалось бы 40 миллиардов таких блоков питания.
Исследователи предполагают, что дальнейшее совершенствование может привести к созданию крошечных блоков питания для небольших удаленных устройств, таких как те, что отправляются в глубокий космос.
