Ядерная батарея

Уникальная ядерная батарейка размером с монету была создана американскими учёными, физиками университета Миссури. Энергию такой источник питания получает в результате распада изотопов. Во время радиоактивного полураспада веществса освобождаются заряженные частицы, которые генерируют электрический ток. Создатели утверждают, что пользоваться разработкой можно будет и в космосе. Период полураспада некоторых веществ очень долог, поэтому электричество в такой батарейке может вырабатываться десятки или даже сотни лет. Для получения сверхвысокий энергий и электронов большинство крупных ядерных элементов используют твёрдый наполнитель, создавшим же новый источник специалистам удалось изготовить жидкий. Как вам?

 

Интересно. Появиться что-либо подобное в быту в скором будущем? ))

 

Такие установки известны давно. Ещё 30 лет назад я нашёл информацию о них, назывались они тогда "ядерные батареи". Но до сих пор они толком не применяются по двум причинам.
Во-первых, у них маленький кпд и мощность. Дело в том, что в этих батареях в дело идёт не кинетическая энергия летящей частицы (она теряется полностью), а потенциальная её энергия, обусловленная зарядом. В общем энергобалансе эта потенциальная энергия составляет 5-7%. С учётом разных потерь реальный кпд становится 3-4%. А так как полная мощность самого радиоактивного распада достаточно мала, то с учётом низкого кпд электрическая мощность, отдаваемая потребителю, становится вообще мизерной.
Во-вторых, батареи дают очень высокое напряжение (вплоть до миллионов вольт) и очень малую силу тока. Понизить напряжение с соответствующим повышением силы тока оказывается не очень удобным, т.к. ток постоянный, а трансформаторы преобразовывают ток переменный. Технически конечно сделать можно, но приходится вводить много дополнительного оборудования и установка получается довольно громоздкой и тяжёлой. И не удаётся найти область использования, для которой эти недостатки не играли бы роли.

 

Что нужно для глубоководных буйков - я не знаю. Потому спорить не могу.

 

радиоизотопные реакторы имеют высокий кпд, они небольшие по массе и размерам. стоят и на автоматических маяках на побережье (в 90-е писали что их собираются снимать с маяков, вандалы в поисках чего ценного крушат корпуса и разбрасывают радиоактивные материалы) и на спутниках и на луноходах стояли. устройство простое до безобразия - просто груда медленно распадающегося материала потихоньку греется, выделяющееся тепло используется. если его использовать как устройство нагрева - то кпд вообще ровно 100%, поскольку от излучения он защищен и никуда кроме как в тепло энергии деться некуда. для очень маломощных применений в качестве источника электричества кпд тоже близок к 100, преобразование как в термопарах. для более мощных применений (типа крутить колеса лунохода) все определяется кпд преобразователя тепла в электричество

если бы не большая опсность в случае разрушения корпуса, то думаю самогреющиеся буржуйки работающие по полвека продавались бы по вполне доступной цене, по сравнению с постоянными расходами на отопление. тритиевые лампы вон свободно продают, хотя наверное там так мало опасных материалов что ее разитие не опасней разбития ртутного градусника

 

-- добавлено: 09 авг 2012, 19:50 --

Подтверждаю, масштабно использовались, особенно в арктике на маяках и всяких полярных станциях. Кто смотрел фильм "Как я провел этим летом" так вот это оно и есть. Сейчас по причине растущих терр угроз и повышенного интереса к изотопам нехороших людей от таких реакторов практически отказались. Для производства атомного боеприпаса эти изотопы конечно не пригодны, но вот для всяких там "грязных бомб" самое то.
Но изотопные батарейки буржуи вроде как производят и сейчас срок службы 25-30 лет кому интересно гулгите betavoltaic battery
гдето давненько читал, что тритиевые (на 25 тет) выпускает фирма widetronix но ценник был какой то совсем уж не гуманный.

 

Нет, ребята, радиоизотопные генераторы (РИТЭГ - РадиоИзотопный ТеплоЭмиссионный Генератор) - это совсем иное. В нём вырабатывается тепло за счёт радиационного распада. И это тепло потом преобразуется в электричество термоэлектрическим способом. Так вот РИТЭГи действительно применялись во многих областях. И продолжают использоваться. Но кпд их совсем не велик, не более 5-7%. Потому что таков кпд термоэлектрического способа.

А в ядерных батареях вырабатывается сразу лектричество, минуя тепловую фазу. И насчёт использования ядерных батарей я ничего нигде не читал.

 

вы имеете в виду работающие на бета-излучении, где коллектор перехватывает вылетевшие электроны и тем формирует разность потенциалов? я читал давно но не понял в чем смысл такого подхода. кинетическая энергия вылетевших электронов (которая только и преобразуется в энергию при таком использовании) ничтожна по отношению к общей выделяемой. все равно развести большой костер, а энергию снимать только с помещенной в него термопары от тестера.

разве что наверное смысл в том, что-то сверхминиатюрное можно таким способом изготовить в виду абсолютной простоты конструкции. шпионский жучок с вечным автономным питанием можно прямо внутрь чипа такую штуковину напылить

 

Именно это автор и имел в виду. А вы все писали о РИТЭГах. Правда, в чём именно заключается преимущество американской конструкции перед старыми, я из текста так и понял. Замена твёрдого радиоактивного вещества на жидкое? Но какое в этом преимущество? Длина свободного пробега электрона от такой замены особо не вырастет, поэтому кпд останется примерно тем же.