Российские ученые создали прототип батарейки на изотопе плутония
В Институте лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ представили установку, которая дает электричество за счет энергии полураспада изотопа плутония. Этакая мини-АЭС, способная работать без подзарядки 87 лет. Мощность батареи - до 500 Вт. Этого хватает, чтобы запитать, например, метеостанцию в Арктике.
Хваленые возобновляемые источники энергии - оно, конечно, хорошо, но солнечные панели где-нибудь в тайге или на Севере, особенно в период полярной ночи, бессмысленны, а ветряки леденеют и перестают работать. Батарейка, которую один раз поставил и забыл, - то, что нужно в суровых условиях. Ей не требуется подзарядка, обслуживание (поскольку нет движущихся и трущихся деталей), она способна работать в любых условиях (проверено морозами и жарой в лаборатории) и в производстве достаточно проста. Выпускать ее собираются разной мощности и размеров, потому что диапазон использования - от космических спутников до кардиостимуляторов. А там, глядишь, и до бытовых батареек дойдет.
- Идея не нова, радиоизотопные источники еще в СССР с 1960-х делали: в космос запускали, использовали в Арктике, на Севморпути, - пояснил доктор физико-математических наук Виталий Сергеев. - Энергию в них получали за счет термопары. В качестве изотопа брали стронций-90 - от продуктов его распада защищает только свинец, так что батарейки тяжелые получались. У ребят из МИФИ новый вариант съема энергии и уникальное покрытие с фотоэлементами для капсулы, так что удалось повысить эффективность преобразования энергии, а также КПД.
Гладко было на бумаге
В 2020-м свой вариант ядерной батарейки со сроком службы около 50 лет показывали специалисты МИСиС. Однако их проект вышел слишком дорогим: 1 г изотопа никеля, который они использовали в качестве сердечника, стоит $4 тыс.
Тогда же появилась новость о батарейках от американской компании NDB на углероде-14 (отходы ядерного производства): дескать, мы готовы производить их в любом виде - пальчиковые, круглые, квадратные, а служить они будут 28 тыс. лет! Правда, умолчали, что с мощностью в 100 микроватт одна батарейка зарядит смартфон за 15 - 25 тыс. ч. Что, хотите быстрее? Тогда понадобится 20 тыс. «волшебных» батарей. Ну и самое главное: кроме как на рисованной в компьютере картинке, никто этих устройств за три года так и не увидел. Зашла сейчас на сайт NDB, а там ничего с тех пор не изменилось: наша батарея лучше всех, инвестируйте в нас, и, может быть, когда-нибудь мы начнем производство.
В процессе распада изотоп излучает тепло и нагревает капсулу до 1500 градусов. Специальное покрытие футляра позволяет преобразовать тепловую энергию в световую, а ее - в электрическую.
От выбора изотопа зависит не только срок службы батарейки, но и безопасность. От продуктов деления некоторых изотопов спасает даже фольга или обычная бумага, так что свинец не потребуется.
