Китай създаде ядрена батерия, годна да работи хилядолетия

Учени от Северозападния педагогически университет, заедно с колеги от китайската компания Gansu Zhulong Technology, създадоха радиоизотопна батерия от следващо поколение, която използва изотопа въглерод-14 и силициево-карбиден конвертор. Това беше съобщено от Interesting Engineering.  

Изданието отбелязва, че радиоизотопната батерия използва енергията на разпад на съдържащия се в нея радиоактивен изотоп, за да генерира електричество. Тъй като периодът на полуразпад на радиоактивните изотопи може да бъде няколко десетилетия или дори векове, радиоизотопната батерия може да остане активна много по-дълго от химическите си аналози. Такива батерии са идеални за използване в космически кораби и сензори за дистанционно наблюдение на околната среда. Те могат да се използват и в някои медицински импланти. Отбелязва се, че новата радиоизотопна батерия представлява значително подобрение спрямо предшественика си по отношение на капацитета.  

През 2024 г. китайски учени създадоха радиоизотопна батерия на базата на въглерод-14, наричайки я „Candle Dragon-I“. Батерията от следващо поколение, наречена „Qianjiyuan Tianshu“, е уникална с това, че делът на използвания радиоактивен материал е ограничен до 22%, като същевременно увеличава изходната мощност 2,6 пъти, без да се жертва напрежението или стабилността. „Предишните версии страдаха от ниска мощност, лоша интеграция и висока цена, така че екипът се фокусира върху това да направи устройството компактно, мощно, достъпно и изцяло произведено в страната“, каза Су Маоген, ръководител на проекта в Северозападния университет.  

Общо учените идентифицираха пет основни подобрения на батерията Qianjiyuan Tianshu в сравнение с Candle Dragon-I, включително по-подходящ радиоактивен източник и 3D многослоен дизайн, който спестява място и подобрява интеграцията. Новата версия разполага и със система за управление на микроенергията и вградени сензори, които позволяват автономна работа. Публикацията отбелязва, че повишената ефективност на батерията е постигната чрез използването на силициево-карбиден конвертор, произведен в Китай.  

На какво е способна новата батерия?  

Според учените батерията от ново поколение е с обем малко над 16,8 кубически сантиметра. Използвайки 129 миликюри въглерод-14, тя може да достави ток от 0,713 микроампера, напрежение от 2,06 V и максимална мощност от 1,13 микровата. Публикацията добавя, че радиоизотопните батерии обикновено използват термоелектрически материали за преобразуване на топлината на разпад в енергия. Системите, използвани в такива батерии, са по своята същност обемисти и изискват високи температури за работа. Въпреки това, Qianjiyuan Tianshu насочва електроните, или бета-частиците, получени по време на разпадането, към силициево-карбиден полупроводник, където те се използват директно за генериране на електричество. Изследователите заявяват, че тази батерия е много подобна на слънчев панел. Вместо да използва светлина, тя използва радиация.