Сегодня 21 августа 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 🔥
Google отлучила «Ассистента» от умного дома — представлен продвинутый ИИ-помощник Gemini for Home 6 ч.
«Лучшее, что я видел за последние годы»: безумный платформер Denshattack! отправит игроков выполнять трюки на неподвластном гравитации поезде 7 ч.
Ярость войны, напалм и масштаб: анонсирован многопользовательский шутер Hell Let Loose: Vietnam 7 ч.
Сюжетная ролевая игра Rue Valley, вдохновлённая Disco Elysium и «Днём сурка», получила дату выхода и новый геймплейный трейлер 9 ч.
«Не терпится купить 12 DLC, чтобы получить полную игру»: Paradox раскрыла дату выхода Europa Universalis V, но фанаты делать предзаказ не спешат 10 ч.
Китайцы запустили ИИ-стримера-продавца, который превосходит человека и готов работать круглосуточно 11 ч.
Как Overwatch, но с танками: создатели World of Tanks анонсировали геройский шутер World of Tanks: Heat 11 ч.
Тысячи приватных диалогов с Grok утекли в поиск Google 12 ч.
Больше никаких «Меня слышно?» — в Microsoft Teams появится индикатор работы микрофона 12 ч.
В новом трейлере Resident Evil Requiem показали встречу главной героини с матерью, которая пошла не по плану 13 ч.
Intel готова продавать свои акции по дешёвке и прочим инвесторам, а не только SoftBank 55 мин.
Новая статья: Curator — и пусть DDoS подождёт 6 ч.
Lenovo откроет в Саудовской Аравии штаб-квартиру и развернёт производство IT-оборудования 7 ч.
Qualcomm представила процессоры Snapdragon W5 Gen 2 и W5+ Gen 2 для смарт-часов со спутниковой связью 7 ч.
Google представила смарт-часы Pixel Watch 4 с поддержкой спутниковой связи 8 ч.
Google сделала свой MagSafe: магнитное крепление Pixelsnap для зарядки и не только 8 ч.
Портрет всего человечества с расстояния 290 млн км: межпланетная станция «Психея» запечатлела Землю и Луну 8 ч.
«Роскосмос» запустил на орбиту 75 мышей и 1500 мух на спутнике «Бион-М» — через месяц они вернутся в Россию 8 ч.
Google представила беспроводные наушники Pixel Buds 2a со сменной батареей в чехле и активным шумоподавлением за $129 9 ч.
MSI представила самую оверклокерскую плату MEG X870E Godlike X Edition, а также модели X870E MAX попроще 9 ч.