Найменша ядерна батарейка

Jae Kwon, доцент американського University of Missouri разом з колегами розробив ядерну батарею - досить потужну, легку і розміром з монету.

Ядерні батареї виробляють електрику від атомної енергії як ядерні реактори, проте вони не використовують ланцюгову реакцію, натомість використовуючи розпад радіоактивного ізотопу, щоб зробити електрику. Таким чином, немає ніякого ризику при використанні батареї. Батареї великого розміру давно використовують для забезпечення харчування космічних супутників, підводних систем і кардіостимуляторів. Крім маленьких розмірів, нова батарея відрізняється типом напівпровідника, який є рідиною, а не твердим тілом.

Це обумовлено тим, що при використанні радіоактивної батареї частина радіаційної енергії може пошкодити структуру решітки твердого напівпровідника. При використанні рідкого напівпровідника ця проблема може бути мінімізована. У майбутньому вчені сподіваються збільшити потужність батареї, скоротити її розмір і спробувати різні інші матеріали. Jae Kwon вважає, що батарея могла б бути тонше за людську волосину.

Наполегливість вчених виправдана: радіоізотопні батареї можуть забезпечувати потужність, значно перевищує потужність хімічних батарей. Нову батарею можна буде використовувати в мобільних телефонах, ноутбуках, фотоапаратах та іншої техніки. Передбачається, що такого роду джерела живлення можуть працювати сотні і навіть тисячі років.

Ці батарйкі можуть виявитися чудовим джерелом харчування для таких апаратів, від кардіостимулятора або інші імплантанти, або можуть забезпечувати харчуванням під час тривалих космічних перельотів або підводних експедицій. Вони можуть забезпечувати енергією різні сенсори і датчики, і тоді їх обслуговування перестане бути головним болем.

Ці батарейки безпечні і можуть імплантуватися разом з імплантантами в тіло. Від часток, що випускаються тритієм, можна захиститися дуже тонкої Метер, наприклад, аркушем паперу, тому герметичний металевий корпус батарейки захистить від будь-якого небажаного радіоактивного впливу.

Дія батарейки схоже на роботу сонячної панелі: кремнієва пластина вловлює електрони, випущені радіоактивним газом - тритієм (радіоактивної формою водню з періодом напіврозпаду 12,5 років). До сих пір ефективність подібних установок була занадто мала - випущені електрони поширювалися в усіх напрямках, велика частина з них губилася. Зараз ця проблема вирішена - приймаюча поверхню зроблена не плоскою, а тривимірної, з глибокими ямами. Кожна яма шириною в один мікрон і глибиною понад 40 мікрон. Всього їх - десятки тисяч.

джерело