Сегодня 02 апреля 2026
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 🔥
Лабиринт откроет двери на следующей неделе: стратегическая головоломка Minos по мотивам мифа о Тесее и Минотавре получила дату выхода в Steam 3 ч.
Стратегия Stormgate от экс-разработчиков StarCraft 2 скоро останется без мультиплеера, потому что провайдера серверов игры выкупила ИИ-компания 5 ч.
Anthropic вспомнила об авторских правах — она пытается смягчить последствия утечки кода Claude Code 5 ч.
Официально: апрельская подборка PS Plus включает пять игр вместо трёх, но есть нюанс 6 ч.
Амбициозный боевик Saros от разработчиков Returnal не опоздает к релизу — игра ушла на золото почти за месяц до выхода 6 ч.
Ollama получила поддержку аппаратного ускорения на чипах Apple M5 — при наличии 32 Гбайт памяти 7 ч.
Создатель Disco Elysium рассказал, при каком условии выйдет Disco Elysium 2 7 ч.
ЕС решил запретить ИИ-контент в официальных материалах 8 ч.
Эксперты призвали Google не показывать детям ИИ-контент на YouTube 8 ч.
Microsoft выпустила экстренное обновление для Windows 11, призванное исправить ошибки мартовского накопительного обновления 8 ч.