
В современном мире, где технологии стремительно развиваются, а забота об окружающей среде становится все более актуальной, китайский стартап Beta Volt представил революционное решение в области энергетики. Их инновационные атомные батареи, использующие изотоп никель-63 и передовые алмазные полупроводники, обещают кардинально изменить наше представление об источниках питания. От медицинских имплантов до космических аппаратов – эти устройства способны обеспечить энергией самые разнообразные сферы нашей жизни на десятилетия вперед. Давайте разберемся, как это работает и почему эта технология заслуживает пристального внимания.
Что такое бета-вольтаические батареи?
По сути, это источники питания, которые преобразуют энергию бета-излучения, то есть потока электронов, в электрический ток. В отличие от привычных нам солнечных батарей, им не нужен свет для работы. Вместо лития, который используется в большинстве современных аккумуляторов, здесь применяются радиоактивные изотопы. Ключевым достижением Beta Volt стало сочетание никеля-63 с алмазными полупроводниками, что позволило добиться беспрецедентных показателей эффективности и долговечности.
Никель-63: безопасный и долговечный источник энергии
Изотоп никель-63 обладает периодом полураспада около 100 лет, что делает его идеальным кандидатом для создания источников питания с длительным сроком службы. Батареи Beta Volt рассчитаны на 50 лет непрерывной работы. Важно отметить, что никель-63 является относительно «мирным» изотопом. Бета-частицы, испускаемые им, полностью поглощаются внутри корпуса батареи, что делает ее безопасной даже в случае повреждения. По своей безопасности она не уступает обычной электронике. Кроме того, после распада никель-63 превращается в стабильную медь, что значительно упрощает процесс утилизации и делает батареи более экологичными.
Алмазные полупроводники: сердце системы
Сердцем этих уникальных батарей являются алмазные полупроводники четвертого поколения. Легированные алмазы обладают выдающейся теплопроводностью и устойчивостью к радиации, что делает их идеальным материалом для работы в экстремальных условиях. КПД таких полупроводников достигает 8-10%, что в 2-3 раза выше, чем у традиционных кремниевых аналогов. Beta Volt стала первой компанией, которая наладила промышленное производство таких структур, что позволило снизить их стоимость и сделать технологию более доступной.
Где найдут применение новые батареи?
Потенциал применения бета-вольтаических батарей огромен:
Конкуренты и аналоги
Хотя Beta Volt занимает лидирующие позиции, другие страны также активно работают над подобными технологиями. Россия разрабатывает батареи на основе стронция-90, США тестируют тритиевые элементы для военных дронов, а Европа исследует возможности использования плутония-238 для космических миссий.
Проблемы и перспективы
Несмотря на впечатляющие перспективы, существуют и определенные вызовы. На данный момент стоимость производства таких батарей выше, чем у литиевых аккумуляторов, однако массовое внедрение, как ожидается, позволит снизить затраты. Также потребуется прохождение строгой сертификации для медицинского применения и работа над преодолением возможной «радиофобии» у потребителей путем прозрачного информирования о безопасности технологии.
Заключение
Beta Volt – это не просто стартап, а предвестник новой эры, где энергия будет добываться из атомов, а не из ископаемых ресурсов. Уже в ближайшие 5-7 лет мы можем увидеть эти батареи в наших смартфонах, автомобилях и даже в медицинских имплантах. Главное, чтобы законодательство и общественное
Телефоны и так вредные, а так вообще станут фонить. Зато ночью можно будет без фонарика ходить, освещая собой дорогу.
У Ni-63 - бета-распад, а у него длина пробега всего несколько микрон…
То есть даже простой пластик оболочки задерживает всю излучаемую радиацию, не говоря уже о том, если эта оболочка из металла...
Россия разрабатывает батареи на основе стронция-90,
Представил на минутку Теслу на таких батареях. Батареи Beta Volt рассчитаны на 50 лет непрерывной работы.
А летающие машины, у которых батарея рассчитана всего на 175 км. А электросамокаты? Вау! Это же можно будет до Владивостока и обратно в Москву на самокате ездить.
Набрал хачапури и беляшей и вперед с ветерком. Ммммм, лепота-то кака.
Если что в конце 2010-х годов грамм никеля-63 стоил более двух миллионов рублей… Сейчас конечно подешевле скорее всего, но такая Тесла будет все равно стоить как вся корпорация Тесла...
Если бы стоимость ядерных батареек была невысокой, их можно было использовать в любых мобильных устройствах, даже в мобильных телефонах. К сожалению, стоимость 1 грамма радиоактивного никеля составляет около $4000, а изготовление одной батарейки может обойтись в 4,5 млн руб. Изотоп никель-63 не существует в природе, его можно наработать только на специальных ядерных реакторах, которые есть на трёх российских предприятиях.
(Опять или бумажки перекладывали или разбивали лбы в спорах!?)Хотя скорее всего, по примеру предприятия, где я работаю, а также известных соседних:
Тупо всех уволили! Оставив самые выгодные цеха с минимальным количеством очень нагруженных работников.
Alex Under, как где? Впереди планеты всей:
1 фев 2023
Группа российских ученых создала прототип автономного радиоизотопного источника питания средней мощности (от 1 мВт до 100 Вт). Он использует бета-распад никеля-63. Эта разработка открывает новые способы масштабирования данных элементов для получения больших мощностей при уменьшении размера энергоносителя. Теоретическая часть исследования была опубликована в журнале Applied Physics Letters, о практической разработке сообщает пресс-релиз, поступивший в нашу редакцию.
Ядерные (радиоизотопные, атомные) батарейки – это источник тока, в котором в электричество преобразовывается энергия радиоактивного распада метастабильных ядер. Подобные источники энергии автономны и могут годы работать без подзарядки. Они были бы незаменимы в труднодоступных местах, например, на Арктических территориях или в космосе. Также ядерные батарейки могут быть полезны в связи и медицине в случаях, когда из-за специфики работы невозможна оперативная замена источника энергии. При создании такой батареи важно учесть несколько факторов. Во-первых, найти подходящий радиоизотоп, в котором отсутствует гамма-излучение. Во-вторых, выбрать схему преобразования энергии ядерного распада. На этом строится безопасность и энергоемкость источника питания.
Российские физики создали систему, в основе которой – бета-распад никеля-63. В ней значительно увеличен токовый сигнал благодаря тому, что генерация вторичных электронов происходит непосредственно внутри наноструктурированных пленок никеля. При окислении такой пленки поверх металлического ядра нанокластера образуется оксидная оболочка. Малые размеры нанокластеров (2-15 нм) приводят к проявлению квантовых свойств, благодаря которым возможна эмиссия фотонов заданной длины волны при нагреве и последующая настройка спектра излучения системы под требуемый диапазон длин волн. Это позволит увеличить эффективность работы источников питания, часть энергии которых безвозвратно тратится на тепло.
Более того, для никеля-63, который испускает мягкое бета-излучение, легко создать физическую защиту, что делает его применение доступным в гражданском секторе. КПД преобразования теплового излучения системы не ниже 15%. Это более чем в два раза превосходит КПД преобразования радиоизотопных батареек, выполненных по технологии радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ), которая использовалась ранее.
В процессе работы авторы исследования также описали технические характеристики прототипа и создали конструкторскую документацию для масштабирования разработки.
Три года как уже у наших все есть… Теперь и узкоглазые братья подтянулись...
Не зря говорят — все новое «разработанное» за рубежом — это хорошо забытое старое, украденное у русских!
Великолепно, дайте контакты для трудоустройства. Я возле китая)