Ученые из ряда китайских институтов представили новую ультракомпактную ядерную батарею, которая может заменить существующие источники питания в повседневных технологиях.
Эта батарея, работающая на америции, достигает коэффициента преобразования энергии в 8000 раз больше, чем предыдущие модели. Это позволяет предположить, что в будущем она сможет заменить обычные литий-ионные батареи.
Микроядерные источники питания генерируют электричество за счет радиоактивного распада радионуклидов, производя энергию в масштабе, измеряемом в нановаттах или микроваттах. В отличие от химических батарей, срок их службы зависит от периода полураспада используемого радионуклида. Америций, в частности изотопы 241Am и 243Am, обеспечивает срок службы, измеряемый десятилетиями, что делает его перспективным долгосрочным решением для энергоснабжения.
Исследование космического пространства
Традиционные микроядерные батареи сталкивались с проблемами низкой энергоэффективности из-за сильного самопоглощения при альфа-распаде. Для решения этой проблемы китайская исследовательская команда разработала новую архитектуру, включающую 243Am в светящийся лантаноидный координационный полимер.
Объединяя этот дизайн с фотогальванической ячейкой для преобразования автолюминесценции в электричество, радиофотовольтаическая микроядерная батарея достигает коэффициента преобразования энергии 0.889%, производя 139 микроватт на кюри. Хотя мощность остается небольшой, возможность долгосрочного, не требующего обслуживания источника энергии значительна.
Отличительной особенностью этой батареи является ее устойчивость: радиоактивный распад стабилен независимо от таких факторов, как температура или давление. Это обеспечивает надежный источник питания в сложных условиях.
Технология пока находится на ранней стадии развития и требует дальнейших исследований перед массовым внедрением. Тем не менее, команда предполагает первоначальное применение ядерной батареи на основе америция для небольших, удаленных устройств, особенно в исследованиях космического пространства, где замена традиционных батарей затруднена.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.
Источник: TechRadar
