Создать миниатюрный, ядерный и в то же время безопасный источник энергии - давняя мечта ученых. Его главное достоинство очевидно - срок службы в десятки раз больше, чем у традиционных источников питания. Как говорится, поставил и забыл. Неудивительно, что такие исследования ведутся во многих ведущих лабораториях мира. Но оказалось, что сделать миниатюрный ядерный энергоисточник в научном отношении не менее сложно, чем атомную станцию. Здесь множество своих проблем.
С 50-летним источником энергии можно летать в самый дальний космос. Фото: Юрий Смитюк / ТАСС
Только несколько лет назад группе американских ученых наконец удалось разработать безопасную ядерную батарейку. Однако у нее есть принципиальный недостаток: очень низкая мощность. Отсюда крайне ограниченная сфера применения.
- Мы пошли принципиально иным путем, создали не батарейку, а ядерный генератор переменного напряжения, - сказал корреспонденту "РГ" профессор НИТУ МИСиС Юрий Пархоменко. - Ничего подобного никто в мире не делал. "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.
Среди многих известных источников радиоактивного излучения предпочтение отдано изотопу никель-63. У него есть два явных преимущества: большой период полураспада - около 100 лет, а также "мягкое излучение". Оно задерживается в корпусе прибора, а значит, абсолютно безопасно для человека.
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. Из таких ячеек можно набрать самые разные источники энергии, поэтому у них очень обширная сфера применения. Это прежде всего элементы питания самых разнообразных датчиков, состояние которых сложно регулярно отслеживать. В первую очередь речь идет о труднодоступных районах Земли, например, Арктике и Антарктике, о датчиках, предназначенных для работы в дальнем космосе и на атомных электростанциях.
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". Прибор создан на грант минобрнауки РФ, в разработке помимо специалистов МИСиС участвовали ученые НПО "Луч" и Горно-химического комбината из Красноярска.
Оценили 120 человек
135 кармы