Қытай ғалымдары ұзақ мерзім бойы қуат бере алатын жаңа буын ядролық батареясын таныстырды. Qianjiyuan Tianshu деп аталатын құрылғыны Солтүстік-Батыс педагогикалық университетінің зерттеушілері Gansu Zhulong Technology компаниясымен бірлесіп әзірлеген. Жоба Ланьчжоу қаласында өткен арнайы таныстырылымда жарияланды, деп хабарлайды turkystan.kz.
Жаңа батареяның негізінде көміртек-14 изотопы және кремний карбиді негізіндегі түрлендіргіш жатыр. Радиоизотопты батареялар электр энергиясын радиоактивті изотоптың ыдырауы кезінде бөлінетін энергия есебінен өндіреді. Мұндай құрылғылардың басты артықшылығы, олар ұзақ уақыт бойы тұрақты жұмыс істей алады.
Көміртек-14 изотопы 5 730 жылда жартылай ыдырайды. Сондықтан әзірлеушілер мұндай батареяның теориялық қызмет ету мерзімі мыңдаған жылға жетуі мүмкін екенін айтады.
Qianjiyuan Tianshu алдыңғы Zhulong-1 үлгісінің жаңартылған нұсқасы саналады. Қытайлық дереккөздердің мәліметінше, жаңа модельде радиоактивті материалдың көлемі бұрынғы нұсқамен салыстырғанда 22 пайызға дейін азайтылған. Соған қарамастан, батареяның ең жоғары қуаты 2,6 есе артқан, ал құрылғының кернеуі мен жұмыс тұрақтылығы сақталған.
Құрылғының көлемі 16,8 текше сантиметрден сәл асады. 129 милликюри көміртек-14 қолданылған жағдайда ол 0,713 микроампер ток, 2,06 вольт кернеу және ең жоғары 1,13 микроватт қуат бере алады.
Бұл көрсеткіш тұрмыстық электроника үшін өте аз. Яғни мұндай батарея смартфонды немесе ноутбукті қуаттандыруға арналмаған. Оның негізгі бағыты, ұзақ уақыт бойы өте аз энергия қажет ететін құрылғылар. Мысалы, қашықтағы датчиктер, медициналық имплантаттар, ғарыш аппаратурасы, теңіз түбі немесе полярлық аймақтардағы автономды жүйелер.
Жаңа батарея дәстүрлі ядролық батареялардан жұмыс істеу принципімен ерекшеленеді. Кейбір радиоизотопты құрылғылар ыдырау кезінде бөлінетін жылуды электрге айналдырса, бұл модельде бета-бөлшектер тікелей кремний карбиді жартылай өткізгішіне әсер етеді. Қарапайым тілмен айтқанда, ол күн панеліне ұқсайды, бірақ жарықтың орнына радиоактивті сәулеленуді пайдаланады.
Әзірлеушілердің айтуынша, кремний карбиді түрлендіргішін қолдану құрылғының тиімділігін арттырған. Сонымен қатар батареяда радиоактивті көз бен түрлендіргіштің сәйкестігі жақсартылып, элементтер үш өлшемді қабатталған құрылым бойынша орналастырылған. Бұл шешім құрылғыны ықшам етіп, көлемдік қуат тығыздығын шамамен 15 есе арттыруға мүмкіндік берген.
Жоба жетекшісі Су Маогэньнің айтуынша, бұрынғы нұсқаларда қуаттың төмендігі, құрылымдық интеграцияның әлсіздігі және жоғары құн сияқты мәселелер болған. Сондықтан команда құрылғыны ықшам, қуатты, арзан әрі толықтай отандық технология негізінде жасауға басымдық берген.
Мамандар батареяның ғарыштық зерттеулерде, полярлық экспедицияларда, арнайы техникада және адам бармайтын нысандарда қолданылуы мүмкін екенін атап өтті. Сондай-ақ медициналық имплантаттар мен ұзақ мерзімді автономды сенсорлар үшін де мұндай қуат көзі перспективалы саналады.
Дегенмен бұл технология әзірге өте шағын қуат өндіреді. Сондықтан оны кең тұтынушылық электроникаға арналған әмбебап батарея ретінде қабылдауға болмайды. Оның басты құндылығы, шағын құрылғыларды ұзақ уақыт бойы техникалық қызметсіз қуаттандыру мүмкіндігінде.
Сарапшылардың пікірінше, Qianjiyuan Tianshu Қытайдың ықшам әрі ұзақ мерзімді энергия көздерін дамыту бағытындағы маңызды қадамдарының бірі болуы мүмкін. Егер технология өндірістік деңгейде тиімділігін дәлелдесе, ол болашақта ғарыш, медицина, өнеркәсіп және қашықтан бақылау жүйелерінде қолданылатын жаңа буын автономды құрылғыларға жол ашуы ықтимал.
