Атомная батарейка и принцип ее действия

Первый мобильный телефон был создан более сорока лет назад. Наука прогрессирует, безусловно. И кто бы мог подумать в то время, что спустя сорок лет на свет выйдет атомная батарея для телефона? Да, наука шагает не семимильными шагами, но все же со значительными прорывами во многих областях, особенно в последнее время. И эта статья будет посвящена именно теме использования атомных аккумуляторов в современных устройствах.

Вступление

атомная батарейка

Сейчас рынок смартфонов – одно из самых перспективных направлений электроники. Эта сфера динамично развивается, не останавливаясь ни на минуту. Казалось бы, вот только в продажу поступил iPhone 3, а на прилавках магазинов сотовой связи красуются уже iPhone 6 и iPhone 6 Plus. Стоит ли говорить о том, какой путь прошли инженеры компании, чтобы порадовать пользователей новейшей аппаратной частью?


То же самое можно сказать и об Android, и о Windows Phone. Еще пару лет назад весь школьный класс собирался вокруг счастливчика, у которого был телефон на базе операционной системы Android. А когда кому-нибудь удавалось лично поиграть в приложение, в котором управлять действием можно было при помощи поворота экрана (особенно если эта игра была из разряда гонок), он буквально сиял от счастья.

В настоящее время этим уже никого не удивишь. Даже первоклассники сейчас спокойно пользуются телефонами компании Apple без особой радости и восторга, не представляя, как им на самом деле повезло. Еще бы, они же просто не знают, что когда-то существовали телефоны, работающие при помощи кнопочного, а не сенсорного управления. Что на тех телефонах было всего пара-тройка игр. И что даже змейка на двухцветном экране Nokia 1100 была для детей того времени поводом для бескрайнего восторга, а играли в нее едва ли не дни напролет.


Безусловно, тогда игры были гораздо менее качественными. Пользоваться подобными телефонами можно было несколько дней, не применяя подзарядку. Сейчас же игровая индустрия в сфере смартфонов вышла на более качественный уровень, а это требует более мощных телефонных аккумуляторов. Сколько, по вашему мнению, способен продержаться самый современный, самый мощный в плане автономной работы смартфон?

Нужна ли нам атомная батарейка?

атомная батарейка для телефона

Заверяем вас, что даже при пассивном использовании он (смарфтон) вряд ли продержится более 3 суток. В качестве источников питания в современных смартфонах используются батареи литий-ионного типа. Чуть реже встречаются модели, работающие на полимерных аккумуляторах. На самом деле подобные телефоны не выдерживают очень долгой работы. Играть в них во время автономной работы, смотреть на них фильмы можно считанное количество часов, которое обычно не превышает десяти. Компании-производители подобных аппаратов соревнуются сразу по нескольким направлениям. Наиболее активно идет борьба за первое место по следующим критериям:

- Диагональ экрана.

- Аппаратное оснащение и быстродействие.

- Габариты (если конкретнее, то борьба идет за снижение толщины).

- Мощный автономный источник питания.

Как мы видим, вопрос о том, нужна ли нам атомная батарейка для телефона, остается открытым. По расчетам ученных, телефоны в будущем можно будет оснастить батареями, которые работают по принципу реакции ядерного элемента под названием “тритий”. В таком случае телефоны смогут работать без подзарядки вплоть до 20 лет, по самым скромным подсчетам. Впечатляет, не правда ли?


Как нова идея об атомной батарее?

атомная батарейка своими руками

Идея создания миниатюрных атомных реакторов (речь идет об атомных аккумуляторах) появилась в светлых головах не так уж и давно. Было выдвинуто предположение о том, что использование подобного оснащения в соответствующих технических устройствах позволит разобраться с проблемой не только необходимости постоянной подзарядки, но и с другими.

ТАСС: атомная батарейка своими руками. Рассказывают инженеры

атомная батарейка принцип работы

Первое заявление об изобретении батарейки, которая будет работать, основываясь на атомной энергии, сделало подразделение отечественного концерна под названием “Росатом”. Это был “Горно-химический комбинат”. Инженеры рассказали о том, что первый источник питания, который позиционируется как атомная батарейка, может быть создан уже в 2017 году.

Принцип работы будет заключаться в реакциях, которые произойдут при помощи изотопа “Никель-63”. Если говорить конкретнее, то речь идет о бета-излучении. Интересно, что батарейка, построенная по этому принципу, сможет работать примерно полвека. Размеры же будут очень и очень компактными. Для примера: если вы возьмете обыкновенную пальчиковую батарейку и сожмете ее в 30 раз, то вы сможете наглядно увидеть, какой размер будет иметь атомный аккумулятор.

Безопасна ли атомная батарея?

Инженеры абсолютно уверены в том, что такой источник питания не будет представлять никакой опасности для здоровья человека. Причиной такой уверенности стала конструкция батарейки. Безусловно, прямое бета-излучение любого изотопа будет наносить вред живому организму. Но, во-первых, в данном аккумуляторе оно будет “мягким”. Во-вторых, даже это излучение не выйдет наружу, поскольку оно поглотится внутри самого источника питания.

В связи с тем, что атомные батарейки “Россия А123” будут поглощать излучении внутри себя, не выпуская его наружу, эксперты уже сейчас строят стратегический прогноз на использование атомного аккумулятора в различных сферах медицины. Например, его могут внедрить в конструкцию кардиостимуляторов. Вторым по перспективности направлением является космическая индустрия. На третьем месте, конечно же, находится промышленность. За пределами тройки лидеров находится много ответвлений, в которых можно будет успешно использовать атомный источник энергии. Наиболее, пожалуй, важное из них – транспорт.

Недостатки атомного источника питания

томск атомная батарейка

Что же мы получаем взамен атомного аккумулятора? Так сказать, а что мы увидим, если посмотрим с другой стороны? Во-первых, производство подобных автономных источников энергии обойдется в копеечку. Инженеры точных сумм не пожелали назвать. Быть может, побоялись сделать неверно досрочные выводы. Однако была дана приблизительная оценка не в цифрах, а в словах. То есть “все очень дорого”. Что же, этого вполне следовало ожидать, прикинув суть дела просто логически. О серийном выпуске в промышленных масштабах говорить, пожалуй, слишком рано. Остается надеяться только на то, что со временем будут найдены альтернативные технологии, позволяющие создать атомный аккумулятор без ущерба его надежности и практичности, но гораздо дешевле.

К слову, ТАСС оценило 1 грамм вещества в 4 тысячи долларов. Таким образом, чтобы набрать необходимую массу атомного вещества, которое обеспечит долговременное использование батареи, в настоящее время необходимо потратить 4,5 миллиона рублей. Проблема заключается в самом изотопе. В природе его просто-напросто не существует, создают изотоп при помощи специальных реакторов. В нашей стране их всего лишь три. Как говорилось раньше, может, со временем удастся использовать другие элементы, чтобы снизить затраты на производство источника.

Томск. Атомная батарейка

атомная батарейка

Изобретением атомных аккумуляторов занимаются не только профессиональные инженеры и конструкторы. Недавно студент Томского политехнического университета, обучавшийся в аспирантуре, разработал модель нового аккумулятора, работающего на ядерной основе. Зовут этого человека Дмитрий Прокопьев. Его разработка способна в нормальном режиме функционировать 12 лет. За это время ее не нужно будет заряжать ни разу.

Центром системы стал радиоактивный изотоп под названием “тритий”. При умелом использовании он позволяет направить энергию, освобождающуюся во время периода полураспада, в нужное русло. При этом энергия освобождается частями. Можно сказать, дозировано или порционно. Напомним, что период полураспада этого ядерного элемента составляет порядка 12 лет. Именно поэтому использование батареи на данном элементе возможно в течение указанного срока.

Преимущества трития

По сравнению с атомным аккумулятором, который имеет кремниевый детектор, атомная батарейка на основе трития не изменяет своих характеристик со временем. И это является ее несомненным плюсом, надо отметить. Протестировали изобретение в Новосибирском институте ядерной физики, а также в физико-техническом институте Томского университета. Атомная батарейка, принцип работы которой основан на ядерной реакции, имеет определенные перспективы. Это, как правило, сфера электроники. Наряду с ней стоят военная техника, медицина и аэрокосмическая отрасль. Об этом мы уже говорили.

Заключение

При всей дороговизне производства атомных аккумуляторов будем надеяться на то, что мы все же встретим их в телефонах ближайшего будущего. Теперь пара слов об элементе, который будет составлять основу аккумулятора. Тритий, безусловно, по своей природе - ядерный. Однако излучение данного элемента слабое. Навредить человеческому здоровью оно не может. Внутренние органы и кожа не пострадают от умелого использования. Именно поэтому для использования в батареях был выбран именно он.

Батарейки: вред для окружающей среды, утилизация
Люди, беспокоящиеся о «здоровье» нашей планеты, особое внимание уделяют вопросам утилизации мусора, который может быть самым разным: например, пищевым, утилизируемым, возобновляемым. Существуют и крайне опасные отходы. К ним можно отнести самые ...
далее
Разновидности пальчиковых батареек по размерам
Любые приборы, которые не подключаются к электрической розетке, работают от автономных батареек. Существует множество элементов. Попробуем разобраться в этом многообразии. В сегодняшней статье мы рассмотрим основные виды батареек.
далее
Вред от батареек для окружающей среды
Вред от батареек настолько катастрофичен, что мало кто может его в реальности себе представить. Чем же они так опасны, расскажем в этой статье
далее
Графеновые батареи для электромобиля
Электромобили уже давно приковали к себе внимание общественности. Экологичное и дешевое топливо - что может быть лучше? Прорыв в этой сфере сможет совершить инновационный материал - графен.
далее
Термоэлектрический генератор: принцип работы
В этой статье большое внимание уделено применению низкотемпературных тепловых ресурсов, использованию технологии термоэлектрического генератора (ТЭГ), который может стать ключевым в создании новых автономных источников энергии, намного превышающим ...
далее
Узнаем как ой он, тритиевый фонарик?
Технологии не стоят на месте, и то, что раньше казалось невозможным, сегодня становится реальностью. Примером достижений современной науки и техники может послужить тритиевый фонарик, который используется военными, но доступен и для обычных граждан. Уникальные свойства трития позволяют его использовать во многих отраслях человеческой деятельности. Но больше всего их применяют в военной промышленности.
далее
Узнаем как ой он, тритиевый фонарик?
Плутоний-238: производство в России, фото, характеристики, использование
Для чего используется плутоний-238? В каких странах его производят и зачем? В чем заключена опасность использования изотопа? И так ли нужны космические исследования с подобными рисками?
далее
Плутоний-238: производство в России, фото, характеристики, использование
Подробно о том, как изготовить аккумулятор в Minecraft
Сегодня мы поговорим о том, как сделать аккумулятор в Minecraft. Также рассмотрим варианты использования данного компонента. Уделим внимание и зарядке элемента.
далее
Подробно о том, как изготовить аккумулятор в Minecraft
Что это - холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
Холодный термоядерный синтез – что это? Миф или все-таки реальность? Это направление научной деятельности появилось еще в прошлом веке и до сих пор волнует многие научные умы. С таким видом термоядерного синтеза связаны многие сплетни, слухи, домыслы.
далее
Что это - холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
Электрические батареи и их типы. Размер электрической батареи. Электрические батареи отопления для дачи настенные: последние отзывы, фото
Электрические батареи - это альтернативный, эффективный и относительно дешевый вид отопления, который может применяться в частных домах или на дачах.
далее
Электрические батареи и их типы. Размер электрической батареи. Электрические батареи отопления для дачи настенные: последние отзывы, фото