Вчені розробили ядерну батарею, що може працювати все життя

Коли традиційні акумулятори втрачають свою ємність через кілька років, вчені працюють над розробкою батарей, які можуть працювати без підзарядки до десяти років. Такі рішення, засновані на ядерних технологіях, обіцяють бути безпечними та ефективними.

Глобальна гонка за «вічною батареєю»

Обмеження літій-іонних акумуляторів стають все помітнішими, і вже давно ведеться пошук їхніх наступників. Поточні акумулятори з кожним роком знижують свою продуктивність, потребують частого підзаряджання, а шкода для екології від їхнього видобутку та утилізації зростає. Альтернативою традиційним батареям стають ядерні варіанти, які можуть працювати десятиліттями без необхідності підзарядки.

Китай вже досяг перших успіхів у цій галузі. Компанія Betavolt випустила ядерну батарею розміром із монету, що отримала назву BV100, яка використовує нікель-63 як радіоактивне джерело та має термін служби до 50 років. Південна Корея також зробила кроки вперед: вчені з Інституту науки та технологій Даегу-Кенгбук представили прототип батареї на основі вуглецю-14.

Принцип роботи ядерних батарей

Ядерні батареї працюють за принципом бетавольтної технології, що використовує бета-випромінювання — високоенергетичні електрони, які абсолютно безпечно блокуються тонким алюмінієвим шаром. Такі батареї складаються з двох основних компонентів: радіоактивного емітера та напівпровідникового поглинача. Коли емітер розпадається, бета-частинки взаємодіють з поглиначем, що генерує невеликий, але постійний електричний струм. Хоча такий струм ще не здатний забезпечити «вічний смартфон», технологія вже має багато потенційних застосувань.

Застосування ядерних батарей

Технологія має багато можливостей для застосування в різних сферах:

• Медичні імплантати, такі як кардіостимулятори.
• Сенсори, що працюють у важкодоступних місцях.
• Космічні місії та глибоководні дослідницькі станції.
• Майбутні системи робототехніки.

Технічні обмеження

На даний момент потужність таких батарей ще досить мала. Корейський прототип генерує близько 20,75 заново на квадратний сантиметр — це лише 0,4% від потужності звичайного калькулятора. Однак для енергозберігаючих пристроїв, таких як кардіостимулятори або екологічні сенсори, цього цілком достатньо.