Skip to content
Китайские учёные представили ядерную батарею на углероде-14 с микроваттовой мощностью
09 июля 05:51 7 Просмотров Новости

Китайские учёные представили ядерную батарею на углероде-14 с микроваттовой мощностью

Прорыв в технологиях ядерного питания

Учёные из Северо-Западного педагогического университета (Northwest Normal University) совместно с компанией Gansu Zhulong Technology создали ядерную батарею на основе радиоактивного изотопа углерода-14, достигнув мощностью 1,13 микроватт. Ядерная батарея Qianjiyuan Tianshu на углероде-14

Технические улучшения

Новый прототип, получивший название «Qianjiyuan Tianshu», продемонстрировал значительный скачок характеристик по сравнению с предыдущими образцами. Мощность выросла с 433 нановатт до 1,13 микроватт, а объёмная плотность мощности увеличилась в 15,5 раз. Размер устройства сократили до 16,8 см³, что соответствует 17% от прежнего объёма.

  • Количество радиоактивного материала снижено до 22% от первоначального уровня
  • Ток короткого замыкания вырос в 2,5 раза (до 0,713 мкА)
  • Максимальная мощность увеличилась в 2,6 раза
  • Удельная активность возросла в 1,5 раза
  • Эффективность преобразования энергии превышает 8%
  • Плотность энергии достигает 2200 мВт·ч/г

Экстремальная надёжность и долговечность

Период полураспада углерода-14 составляет около 5730 лет, благодаря чему батарейка теряет лишь 5% мощности за 50 лет эксплуатации. Рабочий диапазон температур впечатляет: от −100 до +200 °C, что делает её пригодной для суровых космических условий и полярных исследований.

Преобразователь энергии в новой батарее основан на бета-транзисторе из карбида кремния, который улавливает бета-электроны, высвобождаемые при распаде углерода-14. Напряжение холостого хода составляет 2,06 вольта.

Бета-транзистор из карбида кремния для улавливания энергии

Практические применения

Разработчики подчёркивают отсутствие иностранных технологий в создании устройства и переход от лабораторного прототипа к подготовке коммерческого продукта. Такие элементы питания незаменимы для медицинских имплантов, кардиостимуляторов, датчиков интернета вещей, глубоководных исследований, космических зондов и необслуживаемых узлов связи.

В ходе испытаний светодиодная лампа с батареей «Zhulong №1» непрерывно работала 4 месяца, зафиксировав более 35 000 вспышек импульсов. В будущем планиуется создание модернизированной версии Zhulong II размером с монету.

Применение ядерной батареи в медицинских имплантах

Поделиться

Похожие публикации