Атомный век электроники: корейский прорыв обещает питать устройства тысячелетиями

Литий-ионные аккумуляторы в бытовых устройствах и электрокарах со временем разрушаются и требуют все более частой зарядки. Корейские ученые создали компактную атомную батарейку, способную превращать энергию радиоизотопов углерода в электрический ток на протяжении десятков лет — и безо всякого риска, связанного с радиацией. Теоретический срок службы — около 5700 лет.

Частая зарядка, необходимая для литий-ионных аккумуляторов, не просто неудобство. Она ограничивает потенциал мобильных технологий, к примеру, беспилотников или оборудования для дистанционного зондирования. К тому же, добыча лития требует больших затрат энергии, а неправильная утилизация литий-ионных аккумуляторов может загрязнять окружающую среду. При этом, с ростом количества подключенных устройств, дата-центров и других вычислительных технологий спрос на долговечные аккумуляторы продолжает расти.

Скорее всего, даже лучшие литий-ионные аккумуляторы не смогут удовлетворить этот спрос, пишет EurekAlert. Производительность литий-ионных аккумуляторов почти достигла предела. В качестве альтернативы литию команда ученых из Института науки и технологий Тэгу Кенбук (Южная Корея) разрабатывают атомные батарейки.

Атомные батарейки вырабатывают электричество, используя высокоэнергетические частицы, которые испускают радиоактивные вещества. Обычно для этого используются вещества, выделяющие мягкое бета-излучение, которое можно экранировать тонким листом алюминия.

Корейские ученые создали прототип бета-вольтаической батареи с углеродом-14, нестабильной и радиоактивной формой углерода. Радиоуглерод хорош тем, что излучает только бета-лучи, к тому же, как побочный продукт АЭС он недорог, легкодоступен и легко перерабатывается. Период полураспада радиоуглерода — около 5700 лет.

Помимо излучателя, важнейшим компонентом бета-вольтаической батареи является полупроводник, отвечающий за выработку электроэнергии. Чтобы повысить эффективность преобразования энергии, Ин и его команда использовали полупроводник на основе диоксида титана, сенсибилизированного красителем на основе рутения. И усилили связь между диоксидом титана и красителем, обработав их лимонной кислотой. Когда бета-излучение радиоуглерода сталкивается с красителем, происходит каскадная реакция переноса электронов, так называемая электронная лавина. Она повышает эффективность работы полупроводника.

Присутствует радиоуглерод и в электродах. Обработав анод и катод радиоактивным изотопом, исследователи увеличили количество генерируемых бета-лучей и сократили потери энергии бета-излучения. По сравнению с предыдущей конструкцией батарейки с радиоуглеродом только на катоде, новая разработка имеет гораздо более высокую эффективность преобразования энергии: от 0,48 % до 2,86 %.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

EPC на вывеске — еще не EPC: как проверить подрядчика до подписания договора
«EPC» (Engineering, Procurement, Construction) на сайте подрядчика обещает заказчику избавление от головной...
Ippon представил новые ИБП Innova TA для защиты критической IT-инфраструктуры
Ippon, производитель оборудования для защиты электроснабжения, анонсировал выпуск однофазных ИБП Innova...
Зачем нужен бесперебойник для дома?
В современном мире жизнь человека неразрывно связана с электричеством. Любое внезапное отключение электроэнергии...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Журнал Elektroportal №123 от 25.11.2022

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!