Новости науки
Самарские ученые разрабатывают ядерную батарейку
Дата публикации: 05.10.2016
В Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королева разработали технологию, которая позволяет создать батарейку со сроком службы более 100 лет.
Новая технология основана на преобразовании энергии от радиоактивного источника - в электрическую энергию. Радиоактивный изотоп испускает поток электронов, и они генерируют электрическую энергию. Благодаря возникновению электрона изотопа, который генерирует источник бета-излучения, ученые создают аналоги фотопреобразователя, при этом не используя солнечный свет.
Над созданием источников питания, которые могли бы работать за счет энергии радиоизотопов, сейчас трудятся ученые по всему миру. Экспериментальные образцы ядерных батареек существуют и в России, и в Швейцарии, и в США. Новаторство разработок самарских ученых заключается в том, что создаваемый на основе их технологии продукт будет отличаться экологичностью, дешевизной и длительным периодом эксплуатации.
Эти преимущества обеспечиваются за счет применения в новой батарейке углерода-14 в качестве радиоактивного источника. Период полураспада этого элемента составляет 5700 лет. Углерод-14 нетоксичен и отличается низкой стоимостью.
Важным преимуществом также является то, что в качестве "подложки" под радиоактивный элемент используется принципиально новая структура – пористая карбидокремниевая гетеро-структура, она чрезвычайно устойчива к радиации. При излучении изотопа она остается практически неизменной, что и дает возможность планировать ее работу на срок около 100 лет.
Данные "вечные" батарейки послужат прежде всего в технологии будущего. Благодаря своим компактным размерам эти источники питания идеально подойдут для различного рода датчиков в автоматизированных системах управления и контроля, в том числе для бесперебойного мониторинга нефте- и газопроводов в течение всего их жизненного цикла в труднодоступных регионах Сибири, Дальнего Востока и Арктики.
Широкие возможности для использования новых батареек открываются в медицине, в частности, в кардиологии. Для кардиобольных остро стоит проблема замены элементов питания в датчиках кардиостимулятора, задающих ритм сердца. Повторную операцию могут выдержать далеко не все пациенты, и зачастую срок их жизни ограничен сроком работы кардиостимулятора.
Эти разработки начались более 10 лет назад. В настоящее время получен патент на технологию изобретения новых полупроводниковых структур для получения электрической энергии за счет радиоизотопов. Получение опытного образца нового элемента питания запланировано на октябрь-ноябрь этого года.
