Мини-ядерный генератор переменного напряжения

[shkolnik]

Уникальный ядерный источник энергии прослужит более 50 лет

Цитата:

"Сердцем" этого элемента питания является тонкая пластина из пьезокристалла. Из школьного курса физики известно, что такой материал обладает удивительным свойством: если его изгибать, он вырабатывает электрический ток. В нашем случае пьезокристалл начинает колебаться под действием радиоактивного излучения, и в цепи появляется ток.

Созданный российскими учеными элемент питания очень миниатюрен: длина всего 1 см, высота 0,5 см. Выдерживает температуры от минус 100 [0]С до плюс 150[ 0]С. Он вырабатывает напряжение 10 вольт и выше.

Не получится ли подобный источник энергии "золотым"? Ведь цена грамма изотопа никеля-63 около полумиллиона рублей. "В нашем приборе его совсем мало, а потому первоначальная стоимость прибора не превысит 10 тысячи рублей, - говорит Пархоменко. - А когда он войдет в серию, то цена уменьшится в разы".

Кто-нибудь может объяснить как эта штука работает ?
И что вы думаете о широком распространении таких "батареек" ?

[zubik67]

А чего он должен колебаться при радиоактивном излучении?

[Xey]

При обсуждении холодного термояда , вспоминали, что среди изотопов никеля есть чистые источники альфа частиц.
Наверно частицы, врезаясь в тоненькую керамику, деформируют ее.
Интересно какой КПД .

[Dmitriy40]

Кроме КПД интересна также и абсолютная мощность. Если там пиковатты, то куда его применить? Вот с сотнями микроваттов уже более практично.
Про никель-63 пишут о $1.6\text{мкА/см}^2$, если взять сотню таких слоёв (а 3D монтаж уже внедрили), то можно получить порядка $1\text{мА/см}^2$ - т.е. уже интересно даже в габаритах "таблеток".
Правда ещё керамику надо засунуть ... И думаю она убьёт весь КПД, зато выдаст высокое напряжение. Тем более что распад там бета, поток электронов, они лёгкие и керамику так уж сильно ударять не будут ...

[zubik67]

А где можно купить (взять погонять) такую батарейку? Я бы поставил ее в свой ноутбук. Надеюсь, свинцовые трусы прилагаются?

[Dmitriy40]

Свинец не потребуется, бета излучение задерживается чуть ли не листом обычной бумаги. Да и поток там мизерный же.

[Xey]

Вот здесь тоже странные усложнения

Цитата:

Журнал New Scientist сообщает, что в основе нового элемента лежит использование медной пластины и изотопов никеля-63. При распаде никель-63 испускает электроны, которые отрицательно заряжают медную пластину. Потеря электронов приводит к тому, что никелевая пластина приобретает положительный заряд. В результате пластины начинают притягиваться до тех пор, пока не происходит контакт: в этот момент заряды выравниваются, и весь процесс начинается заново.

Эта механическая энергия может быть использована для получения электричества

По-моему в школьном учебнике описан источник на распаде атомов.
Альфа или бетта распадающийся элемент помещают в металлическую коробочку. Вылетающие частицы переносят заряд с радиоактивного элемента на коробочку, между ними появляется огромное напряжение. И это все, подключайте лампочку. Ток конечно слабый, но зато большое напряжение.
Что не устраивает изобретателей в этом прототипе?

[Xey]

Похоже что изобретают прерыватели тока, чтобы ток стал переменным, и трансформаторы, чтобы понизить напряжение. А за основу берется источник из школьного учебника.

Цитата:

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является атомная батарея прямого действия, предложенная в патенте США [5] в 1950 г. в виде абстрактной принципиальной схемы, принятая в данной заявке за прототип. В этом устройстве эмиттер был выполнен в виде замкнутой сферы и расположен в центре другой сферы, которая являлась коллектором. Обе сферы были металлическими. Толщина радиоактивного слоя на поверхности эмиттера и размеры сфер не оговаривались. Эмиттер и коллектор непосредственно подключались к потребителю электроэнергии. Напряжение при этом достигало нескольких миллионов вольт.

zubik67 перед покупкой уточните, есть ли законы об обороте радиоактивных материалов.

[shkolnik]

Xey спасибо за информацию.

Xey в сообщении #1108030 писал(а):

перед покупкой уточните, есть ли законы об обороте радиоактивных материалов.

Как думаете, это сильно тормозит широкое распространение подобных источников энергии ?
По приведенным в статье цифрам 1 гр. никеля-63 ~ 500000 р. устройство стоит ~10000 р., значит используется не более 1/50 гр. Никеля-63. Это уже запрещенное количество ?

[zubik67]

Надо искать, насколько опасно такое количество никеля, скажем при разрушении данной батарейки

[Xey]

Недавно в какой-то теме приводилась ссылка на жителя Америки, у которого обнаружили несколько кусков графита и несколько датчиков задымления , в которых есть крошечный альфа источник. Была у человека идея когда-нибудь собрать небольшой реактор. Отобрали, и в дальнейшем полиция присматривала за ним.

[Theoristos]

Xey: эк ядерного бойскаута молва принизила.