Инженеры китайского Университета Сучжоу придумали крошечную батарейку, которая вырабатывает электричество за счет распада радиоактивного изотопа металла америция. Она способна десятилетиями работать на дне океана или в космосе.
Америций — один из самых радиотоксичных и долгоживущих компонентов отработанного ядерного топлива. При распаде изотоп америция-241 испускает частицы, несущие в себе много энергии, он она быстро рассеивается в окружающей среде. Чтобы предотвратить это, инженеры встроили америций в полимерный кристалл. Он преобразовал альфа-излучение в стабильное видимое зеленое свечение. После этого ученые соединили кристалл с устройством, преобразующим свет в электричество, — тонким фотопреобразователем. Полученную батарейку «обернули» в кварцевую оболочку. В итоге получилась квадратная плоская батарейка размерами один на один миллиметр.
Эксперименты показали, что устройство может беспрерывно вырабатывать электроток в течение 200 часов, а его мощность составляет 139 микроватт на Кюри. Для 60-ваттной лампы накаливания понадобятся миллиарды таких батареек, при этом аккумулятор мощнее предшественников в 8000 раз. Период полураспада америция — около 7300 лет, но батарея, по словам ученых, проработает несколько десятилетий, так как ее компоненты будут разрушены гамма-излучением, которое сопровождает испускание альфа-частиц.
Ученые рассчитывают, что после доработки батарею можно будет использовать в датчиках, где работа и замена традиционных источников питания затруднена — например, на глубине океана или в космосе. В сравнении с обычными батарейками аккумулятор из америция прослужит дольше и не будет зависеть от факторов окружающей среды (давления, магнитного поля и температуры).
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».
