Китайские учёные в сфере энергетики готовятся к прорыву, представив общественности новое поколение компактных ядерных батарей, работающих на основе изотопа углерода-14. Об этом сообщает Zamin.uz.
Это устройство обладает сроком службы в несколько тысяч лет и может вызвать революционные изменения в тех областях, где техническое обслуживание невозможно в течение длительного времени. Разработанная учёными Северо-Западного педагогического университета в сотрудничестве с компанией Gansu Zhulong Technology система получила название Qianjiyuan Tianshu.
По сравнению с предыдущими проектами команды, новая разработка значительно мощнее, компактнее и полностью создана на собственной технологической базе Китая. Работа батареи основана на радиоактивном изотопе углерода-14 и полупроводнике из карбида кремния.
В отличие от традиционных радиоизотопных генераторов, эта технология не преобразует тепло в электричество. Вместо этого энергия бета-излучения напрямую превращается в электрический ток. Разработчики сравнивают этот процесс с солнечными панелями, только вместо фотонов света в полупроводниковом слое генерируется постоянный ток за счёт электронов, возникающих при распаде углерода-14. Технические характеристики устройства подтверждают его уникальность.
Объём батареи составляет шестнадцать целых восемь десятых кубических сантиметра. Она обеспечивает напряжение два целых шесть десятых вольта и соответствующую силу тока, выдавая максимальную мощность один целых три десятых микроватта.
Хотя этого недостаточно для питания смартфонов, такая мощность идеально подходит для специальных датчиков, которые должны работать непрерывно в течение многих лет. Период полураспада изотопа углерода-14 составляет примерно пять тысяч семьсот тридцать лет.
Это означает, что такие источники энергии способны обеспечивать стабильную работу на протяжении нескольких столетий. Учёные планируют применять эту технологию в космических аппаратах, искусственных спутниках, автономных датчиках и научных установках.
Кроме того, она будет полезна для медицинских имплантатов, таких как кардиостимуляторы, систем промышленного мониторинга и устройств в удалённых районах, где недоступно техническое обслуживание. Использование радиоизотопных источников энергии в изучении природы не является новинкой.
Например, NASA применяло аналогичные системы в своих аппаратах «Вояджер» и марсоходе «Кьюриосити». Кроме того, в лунных миссиях Китая также использовались ядерные батареи.
Однако новый проект выделяется своей исключительной компактностью и ориентацией на микроэлектронику, открывая новую страницу в массовом внедрении этой технологии. По мнению специалистов, такие батареи в будущем могут стать основным источником энергии для умных систем, работающих без вмешательства человека, и длительных научных миссий.
Это важный шаг на пути к обеспечению энергетической независимости.
