Сегодня 30 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В Китае разработали особенно эффективную атомную батарейку, которая прослужит более 50 лет

Учёные из Сямэньского университета (XMU) представили перспективную атомную батарейку со сроком службы свыше 50 лет. Искусственное старение опытного элемента показало снижение работоспособности за этот срок примерно на 13 %, что делает его востребованным для источников автономного питания в космосе и в суровых уголках нашей планеты.

 Источник изображений: Light: Science & Applications 2025

Источник изображений: Light: Science & Applications 2025

Новый элемент использует явление сцинтилляции — спонтанного свечения материала под воздействием радиации. Возникающие в рабочем (сцинтиллирующем) материале вспышки света принимаются встроенными в элемент фотоэлектрическими ячейками, которые вырабатывают электричество. Один раз собранный элемент будет годами вырабатывать ток, не требуя замены в течение десятилетий. Это необходимо для питания бортового оборудования космических аппаратов, датчиков и сигнализации в океане, а также для навигационного и метеорологического оборудования на удалённых пунктах.

Сегодня наиболее популярны атомные (радиоизотопные) источники тока на основе преобразования тепла в электричество (РИТЭГ), но они достаточно крупные. Радиофотоэлектрические элементы могут быть более компактными и одновременно эффективными, хотя по вырабатываемой мощности они уступают РИТЭГам. При этом спрос существует на оба типа решений.

Новая китайская атомная батарейка (RPVC) основана на стронции-90. Для концентрации света на внутренних фотоэлектрических ячейках разработана волноводная структура (WLC). Сцинтиллирующее вещество объединено с волноводами, собранными в многослойную систему. Такой подход позволяет увеличивать мощность источника RPVC, просто добавляя слои. В качестве материала для сцинтилляции и волноводов используется гадолиний-алюминиево-галлиевый гранат, легированный церием (GAGG:Ce).

GAGG:Ce — это монокристаллический сцинтиллятор, известный своими превосходными свойствами излучения фотонов. Он является одним из самых ярких доступных сцинтилляторов с пиком излучения на длине волны 520 нм. Батарейный блок преобразует радиоактивную энергию в свет, который затем направляется на фотоэлектрические элементы, вырабатывающие электричество.

В ходе эксплуатационных испытаний одного блока RPVC эффективность преобразования энергии составила 2,96 %, что значительно выше показателей существующих конструкций подобных элементов. Вырабатываемая единичным блоком мощность достигала 48,9 мкВт, а в многослойной версии — 3,17 мВт. Также прототип продемонстрировал ток короткого замыкания 2,23 мА и напряжение холостого хода 2,14 В.

«Мы разработали и изготовили RPVC, который обеспечивает баланс между эффективностью и стабильностью, — заявили учёные. — Структура WLC обеспечивает трёхкратное повышение эффективности преобразования энергии по сравнению с обычными структурами из поливинилхлорида».

После облучения элемента излучением, эквивалентным 50 годам работы источника, эффективность его оптического преобразования снизилась всего на 13,8 %. Это значит, что элемент может работать значительно дольше заявленного срока в 50 лет, что лишь повышает ценность разработки.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Nothing продолжает нейрофикацию — запущен ИИ-генератор мини-приложений по текстовым описаниям 7 мин.
Хардкорная ролевая игра Outward 2 выйдет летом 2026 года 28 мин.
«Ростелеком» запустил «Турбо Облако» с 500 тыс. виртуальными процессорами 2 ч.
Хакеры парализовали крупнейшую пивоварню Японии 2 ч.
Opera выпустила ИИ-браузер Neon и потребовала за его тестирование плату 3 ч.
XCOM в космосе: амбициозная тактическая ролевая игра Menace от авторов Battle Brothers получила дату выхода в раннем доступе и демоверсию в Steam 4 ч.
Криптовалюты против банков: Visa переведёт трансграничные платежи на стейблкоины 5 ч.
Империя Маска трещит по швам: Tesla и xAI за год потеряли множество ценных специалистов 5 ч.
Microsoft добавила «вайб-воркинг» в Office — ИИ-агента для создания сложных документов и таблиц по указаниям пользователя 6 ч.
Сделка по выходу с биржи обернулась для Electronic Arts долгом на $20 миллиардов — новые владельцы собираются сокращать расходы за счёт ИИ 6 ч.
Опубликована официальная распаковка OnePlus 15 — до анонса флагмана осталось меньше месяца 2 ч.
Китайская Zhaoxin представила серверные x86-процессоры KH-50000 — до 96 ядер, 128 линий PCIe 5.0 и 12 каналов DDR5-5200 3 ч.
Samsung готовит SSD вместимостью 512 Тбайт с интерфейсом PCIe 6.0 3 ч.
Бум атомной энергетики из-за ИИ ЦОД в США обойдётся в $350 млрд 3 ч.
Logitech представила беспроводную мышь MX Master 4 с тактильной обратной связью за $120 3 ч.
Китайцы создали самый сильный в мире сверхпроводящий магнит — в 700 000 раз мощнее поля Земли 3 ч.
Gneuton разработала систему преобразования тепла газовых турбин в очищенную воду для дата-центров 4 ч.
Blue Owl заключила соглашение о строительстве ЦОД с Инвестиционным управлением Катара (QIA) 4 ч.
Выручка OpenAI выросла на 16 % до $4,3 млрд в первом полугодии — до окупаемости ещё далеко 5 ч.
SpaceX назвала дату очередного тестового запуска корабля Starship 6 ч.