Создана батарейка на тритии

 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Американские ученые создали супербатарейку, работающую на тритии - Наука и техника - Энергетика - Компьюлента

Разработанный в Рочестерском университете элемент питания можно использовать в космосе, под водой и внутри человеческого тела.

// science.compulenta.ru
 



Американские ученые создали супербатарейку, работающую на тритии

Исследователи из Рочестерского университета (штат Нью-Йорк) предложили новую модификацию источника электричества, использующего для выработки энергии бета-распад изотопа водорода трития. Электричество в таких источниках генерируется за счет взаимодействия бета-частиц с p-n-переходом полупроводникового материала, например, кремния. Помимо бета-излучения в ходе распада трития образуется гелий-3.

До недавнего времени источники электричества, использующие принцип бета-распада, были малоэффективны. Как правило, для поглощения бета-частиц использовались плоские кремниевые пластины. При распаде же бета-излучение распространяется одинаково интенсивно во всех направлениях. Таким образом, больше половины бета-частиц просто-напросто теряются.

Специалисты Рочестерского университета придумали, как обойти это препятствие. Вместо использования плоских кремниевых пластин они решили сформировать на их поверхности множество микроскопических углублений. Их ширина составляет около 1 мкм, а глубина - около 60 мкм. При заполнении элемента тритием значительная его часть будет находиться внутри углублений и будет окружена кремнием почти со всех сторон. Лишь небольшая часть бета-лучей будут теряться через верх углубления. В итоге, эффективность элемента должна повыситься.

Проведенные эксперименты показали, что пока разработка рочестерских ученых примерно вдесятеро эффективнее традиционных решений. В перспективе, преимущество может стать 160-кратным. Для этого ученым предстоит научиться размещать углубления в строго определенном порядке и сделать их более частыми. Срок службы батареек будет значительным - период полураспада трития составляет более 12 лет.

Кроме того, подобные источники электричества считаются относительно безопасными, так как бета-излучение легко блокировать - в воздухе оно проходит всего несколько миллиметров. Гелий же - газ нетоксичный. Среди потенциальных направлений использования тритиевых батареек называются космическая и подводная техника, а также имплантаты.
 
+
-
edit
 

AleX413

опытный

С минусом ясно. А плюс как и куда подключать? В принципе можно было бы предположить никелевые "иголки" с адсорбированным тритием в кремниевых полостях, но как-то с трудом верится в разумность идеи.
И как там с мощностью - тоже вопрос...
 
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

Желательно оригинал приводить.
Я правда тоже на новости сослался:) На всей поверхности формируется pn-переход - соответственно один электрод - толща материала, второй наносится на поверхность с дырками. Обычный диод просто с развитой поверхностью.
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  

Anika

координатор
★★☆
Fakir> Кроме того, подобные источники электричества считаются относительно безопасными, так как бета-излучение легко блокировать - в воздухе оно проходит всего несколько миллиметров. Гелий же - газ нетоксичный. Среди потенциальных направлений использования тритиевых батареек называются космическая и подводная техника, а также имплантаты. [»]
Электрон далеко не улетит. Гелий нетоксичен. Тут всё верно.
На антинейтрино тоже можно внимания не обращать.
Но куда они спрячут рентген на 18 Кэв? :unsure:
Когда говорит масло - пушки молчат. А голос пушек - это голос Муз. (c)Ю.Шерман  
EE Татарин #29.11.2005 18:31  @Anika#29.11.2005 16:05
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
Anika> Электрон далеко не улетит. Гелий нетоксичен. Тут всё верно.
Anika> На антинейтрино тоже можно внимания не обращать.
Anika> Но куда они спрячут рентген на 18 Кэв? :unsure: [»]
А его будет настолько мало, что можно, наверное, и болт забить...
Средняя энергия электрона - 5.7 эВ, чуть в сторону - быстро спадает вероятность. Далее, тормозного на 18кэВ просто не будет (условия не те), а низкоэнергетический в самой же батарейке и поглотится.
Значит, остаются лишь сомнения по поводу характеристического. А чьего и какой энергии? :)

Ну вот именно. :)
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

Прицельные вставки, часы и коллиматорные прицелы на тритии сегодня спокойно используются. Те при мощности порядка милливат на излучение действительно можно забить - а это на сегодня очень приличный класс устройств:)
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  
MD Serg Ivanov #01.12.2005 11:01
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
К стати в процессе работы батарейки образуется небезизвестный He-3. ;)
Ценнейший продукт будущего.
 
MD Serg Ivanov #01.12.2005 11:15
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Одно плохо - грамм трития стоит порядка $23`000.
 
+
-
edit
 

au

   
★★☆
S.I.> К стати в процессе работы батарейки образуется небезизвестный He-3. ;)
S.I.> Ценнейший продукт будущего. [»]

Ну так сдавайте их в аренду, а не продавайте :)
 
MD Serg Ivanov #01.12.2005 12:27
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Прикинул я - цена 1квт-часа при 12 летнем сроке службы около $300. Это тепловой энергии. <_< Для Pu-238 при 86 летнем сроке службы примерно в 10 раз меньше. В чем смысл сего девайса?
 
RU Balancer #01.12.2005 12:37  @Serg Ivanov#01.12.2005 12:27
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
S.I.>В чем смысл сего девайса? [»]

Видимо, в том, что его можно оставить на 12 лет и не обслуживать :)
 

TEvg

аксакал

админ. бан
12 лет можно и на стронции или цезии выжать без проблем. Гелий может и не токсичен, зато сам тритий редкостная бяка.
 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Гм. Ой ли, что стронций приятнее трития? :D
 
RU Андрей Суворов #01.12.2005 15:43  @Balancer#01.12.2005 15:11
+
+2
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Balancer> Гм. Ой ли, что стронций приятнее трития? :D [»]

В принципе, да. Тритий, собака, мигрирует. Т.е. допустим у нас есть литр тритиевой воды и литр обыкновенного керосина. Смешиваем их в одной посуде, взбалтываем в течение часа, потом ждем, когда отстоится. И сливаем керосин с воды.

Где-то 0,01-0,03% (за несколько часов!!!) трития оказались в керосине. Думаете, артефакт? Думаете, молекулы воды распределились между молекулами углеводородов?

Сушим керосин на P2O5 - один из самых радикальных осушителей. Радиоактивность падает, но даже не вдвое...

Тритий диффундирует сквозь оболочки твэлов в реакторе, сквозь теплообменники первого контура, сквозь уплотнения. Сквозь любые водородсодержащие органические вещества он мигрирует по вышеописанному принципу.

А стронций... Связали его в каком-нибудь нерастворимом соединении - сульфате, например, или фосфате - и хрен он куда денется из колеи-то. Стронций плох, потому что в костях накапливается, но для этого он должен быть водорастворимым.
 
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

Главное достоинство трития - безопасность аварии или утилизации. В случае чего газообразное вещество очень быстро рассеивается в атмосфере.
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  
RU Андрей Суворов #01.12.2005 22:36  @DaddyM#01.12.2005 17:15
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

DaddyM> Главное достоинство трития - безопасность аварии или утилизации. В случае чего газообразное вещество очень быстро рассеивается в атмосфере. [»]

И вступает в круговорот воды. а он часто локален.

Прочитайте материалы про Билибинскую АТЭС.
 
EE Татарин #02.12.2005 00:25  @TEvg#01.12.2005 14:14
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
TEvg> 12 лет можно и на стронции или цезии выжать без проблем. Гелий может и не токсичен, зато сам тритий редкостная бяка. [»]
Можно, но неудобно очень.
Средняя энергия электрона от стронция - 200кэВ и стронций - штука увесистая (то бишь рентген будет переть со страшной силой). В человека такое уже не вставишь (разве что как помощь самоубийце :) ).
Но самое хреновое, что результирующий иттрий-90 опять же бета-активен (тау - 64 часа), с энергией распада больше 2МэВ, причем с вероятностью 1% бета-распад происходит с переходом на метастабильный уровень, с которого 2МэВ высвечиваются уже в виде гаммы.
Чем от такой - 2МэВ! - хрени защищаться?

Тут сантиметров пять стали бы неплохо. Хотя лучше - десять. И прикопать. И место значком пометить. :)

Что нужно для батарейки?
Небольшая энергия распада, никаких побочных излучений, то есть изотоп с простой системой уровней как ядра, так и оболочки, химически удобный, чтобы превращался во что-нибудь стабильное и безопасное.

Что имеем на выбор?
Углерод-14 (полураспад - 5000 лет, энергия электрона до 150кэВ) и тритий.

Что называется - "выбирайте!". :)

Тритий почти идеален.
Чистый бета излучатель, сложной системы уровней не имеет, рентгена генерить не может (энергия полной ионизации 13.6эВ), энергия электрона - копеечная, продукт распада стабилен и безопасен...

Из неприятностей: дорогой и лезет куда ни попадя (ну, про это Андрей уже сказал). Ну так - "походите, поторгуйтесь" (С) :)



...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  
MD Serg Ivanov #02.12.2005 10:40  @Serg Ivanov#01.12.2005 12:27
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
S.I.>>В чем смысл сего девайса? [»]
Balancer> Видимо, в том, что его можно оставить на 12 лет и не обслуживать :) [»]

На Pu-238 можно 80 лет не обслуживать...
 

TEvg

аксакал

админ. бан
Правильна. Пу-238 в костях не накапливается и не мигрирует.
 
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

2 Андрей Суворов
Ну для того чтобы вступить в круговорот воды, ему как минимум необходимо сгореть - а так мигрирует в верхнии слои и благополучно покидает пределы атмосферы Земли :D

А по поводу тогоже плутония к примеру одной батарейки кардиостимулятора при правильном применении хватит на средних размеров городок. :o
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  
+
-
edit
 

AleX413

опытный

DaddyM
На всех сразу или постепенно, от онкологии?:)
 
+
+2
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★

NanoTritium P100a - новая тритиевая батарейка со сроком службы 20 лет

..NanoTritium P100a. При установке микро-электронных приборов там, где замена питающего элемента невозможна, или не рекомендуется его замена вообще, этот элемент питания станет незаменим. Канадская  City Labs объвила о запуске в коммерческую эксплу... // tehnogalaktika.ru
 

50-350 наноампер при напряжении от 0.8 до 2.4В.

Тут можно купить (около $1k):

20年 不断电 不充电 民用 NanoTritium 无辐射 核电池 city labs-淘宝网

欢迎前来淘宝网其它电池-数码周边-3C数码配件市场类实力旺铺,选购20年 不断电 不充电 民用 NanoTritium 无辐射 核电池 city labs,想了解更多20年 不断电 不充电 民用 NanoTritium 无辐射 核电池 city labs,请进入暮水氏的邻它!百爱特实力旺铺,更多其它电池-数码周边-3C数码配件市场商品任你选购 // item.taobao.com
 
 2828
+
-
edit
 

digger

аксакал

Очень мало в ватт и ампер-часах, для маяка не подойдет,и очень дорого.Я думая ,что-нибудь химическое может выдать столько же за 20 лет,не протухнув и не саморазрядившись.Батарейка CMOS - не аккумулятор,они стоят по 10 лет и больше.
 22.022.0
RU Серокой #04.10.2013 14:19  @Balancer#04.10.2013 00:19
+
-
edit
 

Серокой

координатор
★★★★
Не понимаю, зачем ей столько ног...
Больше не раскалятся ваши колосники. Мамонты пятилеток сбили свои клыки. ©  
RU U235 #04.10.2013 16:23  @Андрей Суворов#01.12.2005 15:43
+
+1
-
edit
 

U235

старожил
★★★★★

А.С.> В принципе, да. Тритий, собака, мигрирует.

Так это и есть приятнее. Даже если и утечет, собака, то как попадет в организм, так оттуда и выйдет не задерживаясь. Тритий не способен накапливаться и поэтому не дает длительного облучения. А вот стронций, зараза, если уж попадет в организм, то навсегда останется в костях, облучая человека до конца жизни. Так что тритий, похоже, наиболее простой и безопасный радиоизотоп
В человеке всё должно быть прекрасно: погоны, кокарда, исподнее. Иначе это не человек, а млекопитающее  24.024.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru