Сегодня 10 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 🔥
Исследование мира, сражения с ёкаями и демонический хорёк: журналисты показали почти 20 минут геймплея Nioh 3 48 мин.
Утечка раскрыла названия пародий WhatsApp, Uber и других компаний в GTA VI 2 ч.
Минцифры добавит в список доступных во время отключений сайты медиа, банков и аптек, но это не точно 3 ч.
«Эпидемия ещё далека от завершения»: создатели Dead Island 2 похвастались успехами игры и намекнули на Dead Island 3 4 ч.
Microsoft сократит зависимость от OpenAI, расширив сотрудничество с Anthropic 5 ч.
Apple выпустит macOS Tahoe с интерфейсом Liquid Glass 15 сентября 9 ч.
«До сих пор отходим от похмелья»: разработчики Ghost of Yotei с размахом отпраздновали перенос GTA VI 16 ч.
Нейросеть Google Veo 3 научилась создавать вертикальные видео для соцсетей 17 ч.
По мотивам «Повести временных лет» выпустят MMORPG на стыке научной фантастики и фэнтези с «эпической историей» и геймплеем «нового уровня» 19 ч.
Антиспам-сервис Microsoft начал блокировать безопасные ссылки в Teams и Exchange Online, и отправлять письма в карантин 19 ч.
«Великий китайский файрвол» отправили на экспорт — теперь он ограничивает интернет в разных странах 5 мин.
Intel вовлекла клиентов в разработку техпроцесса 14A на ранней стадии — чтобы не повторить ошибки 18A 8 мин.
Intel заявила, что процессоры Arrow Lake Refresh выйдут только в 2026 году — Nova Lake придётся подождать 11 мин.
Представлена Nikon ZR — первая совместная беззеркалка Nikon и RED 2 ч.
Стало известно, сколько оперативной памяти в iPhone 17 и остальных новинках Apple 3 ч.
Запал ИИ-бума не иссяк: TSMC похвалилась ростом выручки на 34 % в августе 3 ч.
Mercedes-Benz EQS с твердотельными аккумуляторами проехал 1205 км без подзарядки — чуть-чуть энергии ещё осталось 3 ч.
Data4 получит от французских АЭС 40 МВт для своих ЦОД 3 ч.
Битва за крышу: Лондонская фондовая биржа разрешила разместить на своём ЦОД радиостанции высокочастотных трейдеров 4 ч.
МТС назвала российские цены на Apple Watch Series 11/SE/Ultra 3 и AirPods Pro 3 4 ч.