Розроблено ядерну батарею, здатну працювати століттями без підзарядки
glavcom.ua
Thu, 27 Mar 2025 10:59:07 +0200
Дослідники з Науковотехнічного інституту Тегу Кенбук Південна Корея на чолі з професором СуІл Іном представили нову концепцію ядерної батареї, здатну забезпечувати пристрій енергією десятиліттями або, навіть, століттями, без необхідності підзарядки.
Про це повідомляє Главком із посиланням на The American Chemical Society ACS.
Технологія спрямована на заміну літійних акумуляторів, які згодом деградують і вимагають регулярної підзарядки, що обмежує застосування в таких технологіях, як дрони, системи дистанційного зондування і навіть медичні імпланти.
В основі нової батареї лежить принцип бетавольтаїки перетворення енергії бетавипромінювання на електрику.
Для цього вчені використовували радіоактивний ізотоп вуглецю, відомий як радіовуглець вуглець14, який виділяє виключно бетачастинки.
Радіовуглець є побічним продуктом ядерних реакцій і, завдяки своїй низькій вартості, доступності та можливості переробки, може стати екологічно безпечною альтернативою.
При цьому його дуже повільний розпад обіцяє довговічність батареї, яка теоретично здатна працювати тисячоліттями.
Для підвищення ефективності перетворення енергії команда Іна використала інноваційний підхід.
У їхньому прототипі основним елементом є напівпровідниковий шар на основі діоксиду титану, до якого був доданий барвник на основі рутенію.
Додаткову міцність хімічного звязку забезпечувала обробка лимонною кислотою.
Коли бетачастинки, що випускаються радіовуглецем, стикаються з рутенієвим барвником, запускається каскад електронних переходів електронна лавина, яка потім ефективно збирається шаром діоксиду титану.
Особливістю нового пристрою є те, що радіовуглець був впроваджений як в анод, так і в катод, що збільшило кількість бетачастин, що генеруються, і мінімізувало енергетичні втрати на відстані між електродами.
У ході демонстраційних випробувань прототипу енергія, перетворена з радіоактивного розпаду, була суттєво вищою порівняно з попередніми версіями, де радіовуглець застосовувався лише на одному електроді коефіцієнт перетворення зріс з 0,48 до 2,86.
Раніше вчені та інженери з Брістольського університету та Управління з атомної енергії Великої Британії UKAEA створили першу у світі батарею на основі вуглецю14.
Останні новини
більше новин