Προσπαθούν να αναπτύξουν βήτα-βολταϊκές μπαταρίες -μια πηγή ενέργειας νέας γενιάς- εδώ και μισό αιώνα, αλλά κανείς δεν έχει φτάσει ακόμη στη βιομηχανική παραγωγή. Το γέμισμα της μπαταρίας, το ισότοπο νικελίου-63, δεν βρίσκεται στη φύση: μπορεί να παραχθεί μόνο τεχνητά.
Σε ορισμένες χώρες, για παράδειγμα στις ΗΠΑ, έχουν καταλήξει σε τεχνολογίες που καθιστούν δυνατή την απόκτηση νικελίου, αλλά μόνο νικελίου χαμηλού εμπλουτισμού - με περιεκτικότητα του 63ου ισοτόπου περίπου 20%. Δεν μπορείς να φτιάξεις μια αποτελεσματική πυρηνική μπαταρία με αυτό. Οι επιχειρήσεις της Rosatom έχουν επιτύχει εμπλουτισμό άνω του 80%.
Η ρωσική πυρηνική μπαταρία είναι ένα κοινό έργο του MCC, μιας σειράς άλλων βιομηχανικών επιχειρήσεων και της Ακαδημίας Επιστημών. «Υπάρχουν πολλά καθήκοντα στο πλαίσιο της συνεργασίας, το κύριο είναι η ολοκλήρωση του συστήματος», είπε ο αναπληρωτής επικεφαλής στο SR. τεχνικό τμήμα GHC Ντμίτρι Ντρουζ. «Αυτή τη στιγμή, πραγματοποιούνται διάφορες εργασίες ανάπτυξης για την τεχνολογία παραγωγής νικελίου με υψηλό εμπλουτισμό στο 63ο ισότοπο και μια σειρά εργασιών για τη δημιουργία μιας πρωτότυπης μπαταρίας».
Η αρχή λειτουργίας μιας πυρηνικής μπαταρίας βασίζεται στο βήτα-βολταϊκό φαινόμενο: η ακτινοβολία βήτα από ένα ραδιενεργό ισότοπο νικελίου μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένα ανάλογο του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, με τη διαφορά ότι ο σχηματισμός ζευγών ηλεκτρονίων-οπών στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός ημιαγωγού συμβαίνει υπό την επίδραση σωματιδίων βήτα (γρήγορα ηλεκτρόνια) και όχι φωτονίων.
«Καταρχήν, μια μπαταρία που βασίζεται στο ισότοπο νικελίου-63 αποτελείται από τέσσερα μέρη: έναν ημιαγωγικό μετατροπέα ακτινοβολίας βήτα επικαλυμμένο με ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα από εξαιρετικά εμπλουτισμένο ισότοπο νικελίου-63, επαφές μπαταρίας και μια μινιατούρα σφραγισμένη θήκη», λέει ο Ντμίτρι. Druz.
ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΠΗΓΗΣ
100 µW/cm
ΕΙΔΙΚΗ ΙΣΧΥΣ
16,6,2 χλστ
ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ
>50 χρόνια
ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΖΩΗΣ
20 %
Σκοπεύουν να παράγουν το πρώτο δείγμα πυρηνικής μπαταρίας στο Mining and Chemical Combine στα τέλη του 2016 - αρχές του 2017. Το σχήμα και οι διαστάσεις των πηγών προσαρμόζονται σε μπαταρίες κατηγορίας microwatt, ιδιαίτερα για νευρο- και καρδιακούς βηματοδότες. Στο μέλλον, τα χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά του προϊόντος θα εξαρτώνται από την εφαρμογή και τις απαιτήσεις των πελατών. «Αυτοί μπορεί να είναι γνωστοί παράγοντες μορφής - «ταμπλέτες» ή μικροσκοπικές μπαταρίες ΑΑ ή μικρομικρογραφικοί παράγοντες μορφής», αναφέρει ο Dmitry Druz. 
Η τεχνολογία είναι πρωτοποριακή - είναι μπροστά από όλα τα επί του παρόντος γνωστά δυτικά ανάλογα, ούτε καν κατά ένα βήμα, αλλά κατά πολλά βήματα. Για την υλοποίηση του έργου απαιτείται η επίλυση θεμελιωδών και εφαρμοσμένων επιστημονικών προβλημάτων, καθώς και η εφαρμογή βιομηχανική τεχνολογία«Rosatom», που και πάλι παρέκαμψε τα δυτικά. Και όλα αυτά στο σύνολό τους, αναμένουμε, θα μας επιτρέψουν να δημιουργήσουμε ένα μοναδικό προϊόν μέχρι τις αρχές του επόμενου έτους. Petr Gavrilov, Γενικός Διευθυντής του Mining Chemical Complex
Στον απόηχο του ενδιαφέροντος για το νέο προϊόν, εμφανίστηκαν στον Τύπο δημοσιεύσεις για τις εξελίξεις άλλων οργανισμών.
Έτσι, μια ομάδα επιστημόνων από τις MISiS, TISNUM, MIPT και NPO Luch δημιούργησε ένα πρωτότυπο ενός νέου μετατροπέα ενέργειας για ιονίζουσα ακτινοβολία του ισοτόπου νικελίου-63. Αλλά αυτό δεν είναι μια πυρηνική μπαταρία, αλλά μια πυρηνική γεννήτρια. Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, επικεφαλής του Τμήματος Επιστήμης Υλικών Ημιαγωγών και Διηλεκτρικών στο MISiS, καθηγητής Yuri Parkhomenko σχολιάζει: «Ήμασταν αντιμέτωποι με ένα θεμελιωδώς διαφορετικό έργο - την ανάπτυξη μιας μηχανοηλεκτρικής γεννήτριας εναλλασσόμενης τάσης διεγερμένης από ακτινοβολία που λειτουργεί χρησιμοποιώντας το ενέργεια ιοντίζουσας ακτινοβολίας από το ισότοπο νικελίου-63».
Η καρδιά αυτής της μπαταρίας είναι ο πρόβολος, μια λεπτή πλάκα από πιεζοκρυσταλλικό νιοβικό λίθιο με δομή bidomain. Η ενέργεια που απελευθερώνεται στο ισότοπο νικελίου-63 κατά τη διάσπαση βήτα μετατρέπεται σε ενέργεια μηχανικών δονήσεων του πιεζοκρυσταλλικού προβόλου, ο οποίος, με τη σειρά του, μετατρέπεται σε εναλλασσόμενη τάση στα ηλεκτρόδια.
Τόσο οι βήτα-βολταϊκές όσο και οι μικροηλεκτρομηχανικές πηγές (ανάλογες με την ανάπτυξη του MISiS και των συνεργατών) εμφανίστηκαν πριν από περισσότερα από 10 χρόνια, αλλά δεν έχουν όλες την απόδοση και την ισχύ που μπορεί να προσφέρει το εξαιρετικά εμπλουτισμένο νικέλιο-63. Όπως σημειώνει ο Dmitry Druz, ήδη στο τρέχον στάδιο της Ε&Α είναι σαφές ότι η μπαταρία GKhK θα ξεπεράσει όλα τα δείγματα μπαταριών που χρησιμοποιούν την ενέργεια της διάσπασης βήτα του νικελίου-63. «Η πηγή μας έχει πολλαπλά πλεονεκτήματα τόσο σε απόδοση και ισχύ, όσο και σε μέγεθος και ανεπιτήδευτο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις πιο ακραίες συνθήκες», τόνισε ο Ντμίτρι Ντρουζ.
Μια πυρηνική μπαταρία με την επωνυμία Rosatom θα γίνει πολύ σύντομα πραγματικότητα και υπάρχει κάθε λόγος να πιστεύουμε ότι αυτό το προϊόν θα φέρει επανάσταση όχι μόνο στην εγχώρια, αλλά και στην παγκόσμια αγορά.
Πιθανοί καταναλωτές
Οι ιατρικοί βηματοδότες χρησιμοποιούν το πλουτώνιο-238 ως πηγή ενέργειας και διαρκούν περίπου 10 χρόνια. Η αντικατάσταση των βηματοδοτών είναι μια πολύπλοκη επέμβαση με μια πυρηνική μπαταρία, η αποεμφύτευση δεν θα είναι απαραίτητη για 50 χρόνια. Στην πυρηνική βιομηχανία, οι πυρηνικές μπαταρίες μπορούν να εγκατασταθούν σε αισθητήρες παρακολούθησης θερμοκρασίας και ακτινοβολίας. Οι πυρηνικές μπαταρίες θα γίνουν αναπόσπαστο στοιχείο των αυτόνομων δικτύων. εξοπλισμό πλοήγησης, συστήματα τηλεμετρίας και διαδικτυακή παρακολούθηση ενός ευρέος φάσματος παραμέτρων. Οι μακροχρόνιες πηγές θα γίνουν δεκτές με θραύση από τους δημιουργούς διαφόρων υποβρύχιων συστημάτων, τους κατακτητές του Βορρά και τη στρατιωτική βιομηχανία.
Παραγωγή
Το νικέλιο-63 είναι μια καθαρή πηγή ενέργειας: η μαλακή ακτινοβολία βήτα δεν συνοδεύεται από επιβλαβή ακτινοβολία γάμμα. Ο χρόνος ημιζωής είναι 100 χρόνια. Για να παραχθεί ένα ισότοπο, απαιτούνται δύο στάδια εμπλουτισμού: πρώτα σε φυγόκεντρες για το νικέλιο-62, μετά, μετά τον εμπλουτισμό και τον διαχωρισμό, για το νικέλιο-63.
Σε κάθε σπίτι;
Ποιος από εμάς δεν θέλει τα smartphone, οι υπολογιστές ή τα tablet μας να διαρκέσουν 50 χρόνια χωρίς επαναφόρτιση; Από την άποψη της ασφάλειας, δεν υπάρχουν εμπόδια: η ακτινοβολία βήτα από το νικέλιο-63 απορροφάται από το περίβλημα της μπαταρίας. Ωστόσο, υπάρχει φόβος ότι θα υπάρξουν άτομα που θέλουν να αποσυναρμολογήσουν την μπαταρία. Και τότε μπορεί να υπάρξουν αρνητικές συνέπειες. Υπάρχει ένα άλλο εμπόδιο στην ευρεία πρόσβαση των καταναλωτών σε πυρηνικές μπαταρίες και γεννήτριες - η τιμή. Λόγω της πολύπλοκης τεχνολογίας για την απόκτηση 1 g νικελίου-63, κοστίζει εκατοντάδες χιλιάδες ρούβλια. Παρόλο που η μπαταρία απαιτεί πολύ λιγότερο από ένα γραμμάριο, είναι ακριβή. Ωστόσο, όταν το προϊόν δοκιμαστεί σε βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας έντασης γνώσης, η ζήτηση θα αυξηθεί και στη συνέχεια εργοστασιακή παραγωγήνικέλιο-63, και το κόστος θα είναι πολύ χαμηλότερο. Σημαντική ερώτηση: Πώς να ανακυκλώσετε συμπαγείς πηγές πυρηνικής ενέργειας; «Είναι βέλτιστο να τα παραδίδουμε για επεξεργασία για την εξαγωγή του μη αποσυντιθέμενου ισότοπου», λέει ο Ντμίτρι Ντρουζ, αναπληρωτής επικεφαλής του τεχνικού τμήματος του Εργοστασίου Μεταλλείων και Χημικών.
Η πηγή ενέργειας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην ιατρική
Στο φόρουμ IX Atomexpo-2017, η Rosatom παρουσίασε μια από τις τελευταίες της εξελίξεις - μια πυρηνική μπαταρία βασισμένη στο ραδιενεργό ισότοπο νικέλιο-63. Η μοναδική πηγή ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ιατρική και το διάστημα, εξοικονομώντας εκατομμύρια δολάρια σε κόστος εξοπλισμού. Ταυτόχρονα, το εκθεσιακό μοντέλο έχει μικροσκοπικές διαστάσεις - μόνο 1 κυβικό εκατοστό και η διάρκεια ζωής του είναι τουλάχιστον 50 χρόνια.
« Με απλά λόγια, αυτή είναι μια πυρηνική μπαταρία και με επιστημονικούς όρους, είναι μια πηγή ακτινοβολίας βήτα, η οποία αποτελείται από ένα βήτα-βολταρικό στοιχείο και έναν μετατροπέα ημιαγωγών με βάση το διαμάντι. Το νικέλιο-63 δεν υπάρχει στη φύση, λαμβάνεται με ακτινοβολία του φυσικού ισοτόπου Νικελίου-62 με νετρόνια σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα με περαιτέρω ραδιοχημική επεξεργασία και διαχωρισμό σε φυγόκεντρους αερίου», δήλωσε ο αναπληρωτής επικεφαλής του εργαστηρίου του Ερευνητικού Ινστιτούτου NPO Luch. , μια επιχείρηση, σε συνέντευξη στο MK Scientific Division της Rosatom Alexander Pavkin. Σημείωσε ότι οι ιδιότητες του νικελίου-63 καθιστούν την μπαταρία μια πολύ βολική, συμπαγή και το σημαντικότερο ασφαλή μπαταρία με πυκνότητα ισχύος 1 μικροβάτ και τάση 2 Volt. Ο ειδικός εξήγησε την ασφάλεια μιας τέτοιας πηγής ενέργειας από το γεγονός ότι το νικέλιο-63 θεωρείται "μαλακός" εκπομπός βήτα, καθώς στην περίπτωσή του δεν υπάρχει ακτινοβολία νετρονίων ή γάμμα και τα ηλεκτρόνια ακτινοβολίας βήτα απορροφώνται πλήρως από τον μετατροπέα και είναι εντελώς ακίνδυνα για τον άνθρωπο.
Ταυτόχρονα, η ισχύς της μπαταρίας μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ανάλογα με τις ανάγκες: όσο μεγαλύτερες είναι οι διαστάσεις, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς. Σύμφωνα με τον Pavkin, μια ισχύς 1 μικροβάτ είναι αρκετή για να χρησιμοποιήσετε μια μπαταρία σε βηματοδότη ή νευροδιεγέρτη. Ο ειδικός πρόσθεσε επίσης ότι εκτός από την ιατρική, τέτοιες πηγές ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αστροναυτική, καθώς και ως τροφοδοτικό σε δυσπρόσιτες περιοχές και ακραίες συνθήκες.
Το κόστος μιας τέτοιας θαυματουργής μπαταρίας είναι ακόμα δύσκολο να υπολογιστεί: όλα εξαρτώνται από τις απαιτήσεις του πελάτη για την ισχύ της. Αλλά σε κάθε περίπτωση, η χρήση ενός τέτοιου στοιχείου θα πληρώσει την τιμή αγοράς του πολύ γρήγορα. «Για σύγκριση: χρειάζεται 1 εκατομμύριο δολάρια για να στείλουμε 1 κιλό καλώδια στο διάστημα, αν τα αντικαταστήσουμε με μια ασύρματη πηγή ενέργειας, τα οφέλη είναι προφανή», τόνισε ο εκπρόσωπος της Rosatom.
Η ανάπτυξη πραγματοποιήθηκε από κοινού από το Ινστιτούτο Ερευνών Luch, που εδρεύει στο Podolsk, μαζί με το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Υπερσκληρών και Νέων Ανθρακούχων Υλικών (TISNUM, Troitsk). Επί του παρόντος, η μπαταρία είναι πρωτότυπο, αλλά η Rosatom ετοιμάζεται ήδη να λανσάρει τη συσκευή σε μαζική παραγωγή. Όπως σημείωσε ο Alexander Pavkin, πολλές εταιρείες και υποψήφιοι επενδυτές που γνώρισαν το δείγμα στην έκθεση έδειξαν ενδιαφέρον για την ανάπτυξη. Η Rosatom σχεδιάζει να εισέλθει στην εγχώρια και ξένη αγορά με την εφεύρεσή της. Εκπρόσωποι της κρατικής εταιρείας σημειώνουν ότι χάρη σε καινοτόμες ιδιότητεςη τιμή του νέου προϊόντος θα είναι πολύ ανταγωνιστική και θα του επιτρέψει να αποκτήσει δημοτικότητα όχι μόνο στη Ρωσία, αλλά και στη Δύση.
Όπως σημειώνουν επιστήμονες και ειδικοί, η χρήση πηγών ενέργειας με βάση το νικέλιο-63 θα δημιουργήσει τις προϋποθέσεις για μια τεχνολογική ανακάλυψη σε πολλούς τομείς. Στη βιομηχανία, τέτοια στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αισθητήρες για την παρακολούθηση της κατάστασης των κτιρίων και των αγωγών, θα είναι χρήσιμα για τη διασφάλιση της λειτουργίας ηλεκτρικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων των έργων ανάπτυξης της Αρκτικής, για τη διασφάλιση της λειτουργίας της διαστημικής τεχνολογίας και της ρομποτικής. Η σειριακή παραγωγή νέων πηγών θα καταστήσει δυνατή τη δημιουργία νέα γραμμήσυσκευές στη μικροηλεκτρονική, ειδικότερα, αυτόνομος μικροεπεξεργαστής ψηφιακές συσκευέςμε ενσωματωμένο τροφοδοτικό. Ταυτόχρονα, η Ρωσία είναι καινοτόμος στην παραγωγή νικελίου-63 υψηλής εμπλουτισμού: καμία άλλη χώρα δεν το χρησιμοποιεί.
Το Nickel-63 είναι μια πολύ βολική βάση για μικροσκοπικά, αλλά ταυτόχρονα ασφαλή και χωρίς συντήρηση βήτα-βολταϊκά τροφοδοτικά με διάρκεια ζωής τουλάχιστον 50 χρόνια και υψηλή πυκνότητα ισχύος. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της αστροναυτικής και της ιατρικής, καθώς και σε διάφορες ακραίες συνθήκες και δυσπρόσιτες περιοχές.
ΠΑΝΩ ΣΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΘΕΜΑ
Σύμφωνα με έναν συμμετέχοντα στο έργο, αναπληρωτή επικεφαλής του εργαστηρίου Luch, Alexander Pavkin, ένα πρωτότυπο μιας συμπαγούς πηγής ενέργειας με βάση το νικέλιο-63 είναι το αποτέλεσμα ολοκληρωμένης ερευνητικής εργασίας που πραγματοποιήθηκε σε βάση πρωτοβουλίας. «Σε αυτή την περίπτωση, αποκτήσαμε μια πηγή ισχύος της τάξης του ενός μικροβάτ – είναι ήδη επαρκής για να διασφαλίσουμε, για παράδειγμα, τη λειτουργία ενός βηματοδότη», τόνισε.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το νικέλιο-63 δεν υπάρχει στη φύση. Παράγεται τεχνητά με ακτινοβολία του φυσικού ισοτόπου νικελίου-62 με νετρόνια σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα. Στη συνέχεια, το προκύπτον υλικό υποβάλλεται σε ραδιοχημική επεξεργασία και διαχωρισμό σε φυγοκεντρητές αερίων.
Το έργο της παρουσιαζόμενης πηγής βασίζεται στο νικέλιο με επίπεδο εμπλουτισμού 20% για το νικέλιο-63, δήλωσε ο Alexander Pavkin. Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείτε νικέλιο υψηλότερου εμπλουτισμού, πρόσθεσε, μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ και ταυτόχρονα να μειώσετε το μέγεθος της συσκευής. «Το νικέλιο-63 είναι ένας λεγόμενος «μαλακός» εκπομπός βήτα χειριστείτε έναν βηματοδότη, δεν θα φτάσουν καν στην επιφάνεια του δέρματος», είπε ο αναπληρωτής επικεφαλής του εργαστηρίου Luch.
Ας θυμηθούμε ότι νωρίτερα η Rosatom άρχισε να υλοποιεί ένα έργο μεγάλης κλίμακας στη νότια Ρωσία. Μιλάμε για την κατασκευή αιολικών πάρκων στην Αδύγεα και Περιφέρεια Κρασνοντάρ. Το συνολικό ποσό χρηματοδότησης για τα επόμενα 10 χρόνια υπερβαίνει τα 63 δισεκατομμύρια ρούβλια.
Συμφωνία για την κατασκευή του πρώτου αιολικού πάρκου στην Αδύγεα δυναμικότητας 150 μεγαβάτ επιτεύχθηκε πέρυσι στο Διεθνές Επενδυτικό Φόρουμ στο Σότσι. Η υλοποίηση του έργου θα μειώσει το έλλειμμα στο ενεργειακό σύστημα της δημοκρατίας κατά περίπου ένα τρίτο.
Ένα αιολικό πάρκο ή ένα αιολικό πάρκο είναι πολλές ανεμογεννήτριες που συλλέγονται σε ένα ή περισσότερα μέρη και συνδυάζονται σε ενιαίο δίκτυο. Οι μεγάλες αιολικές μονάδες παραγωγής ενέργειας μπορούν να αποτελούνται από 100 ή περισσότερες ανεμογεννήτριες, οι οποίες καθιστούν δυνατή τη οικονομικά αποδοτική χρήση της ενέργειας ακόμη και των πιο αδύναμων ανέμων - από 4 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Τέλος, η Rosatom εμφανίστηκε στο πεδίο της μπαταρίας μας, εμφανιζόμενη στο φόρουμ Atomexpo-2017 πυρηνική μπαταρίαμε διάρκεια ζωής τουλάχιστον 50 χρόνια. Εκμεταλλευόμενοι αυτή τη σημαντική περίσταση, θα εξετάσουμε τις προοπτικές χρήσης του ειρηνικού ατόμου για κινητές συσκευές.
Ατομική (πυρηνική) μπαταρία- εξακολουθεί να είναι μπαταρία, όχι συσσωρευτής, αφού είναι, εξ ορισμού, πηγή ηλεκτρικού ρεύματος μιας χρήσης, χωρίς δυνατότητα επαναφόρτισης. Παρόλα αυτά, η φαντασία του κοινού ενθουσιάζεται ενεργά από την προοπτική χρήσης πυρηνικών μπαταριών σε κινητές συσκευές. Πρώτα όμως πρώτα.
Τι ακριβώς παρουσίασε η Rosatom στο φόρουμ; Διευθύνων ΣύμβουλοςΟ FSUE NII NPO Luch, Pavel Zaitsev, δήλωσε ότι η παρουσιαζόμενη πηγή, που λειτουργεί στο ισότοπο Ni63, είναι ικανή να παράγει 1mkW με τάση 2V για 50 χρόνια. Ο Pavel Zaitsev μιλάει ειλικρινά για μέτρια χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης, δίνοντας την κύρια έμφαση στη μεγάλη διάρκεια ζωής. Πιθανώς, αποκλειστικά από προσωπική σεμνότητα, ο Γενικός Διευθυντής της Ομοσπονδιακής Κρατικής Ενιαίας Επιχείρησης "Research Institute NPO Luch" ανέφερε στο τεχνικές προδιαγραφέςμόνο ισχύς, όχι γενικά αποδεκτή χωρητικότητα. Αλλά δεν θα το επισυνάψουμε μεγάλης σημασίαςκαι απλά υπολογίστε την χωρητικότητα:
C = 0,000001W * 50 χρόνια * 365 ημέρες * 24 ώρες / 2V = 219 mA
Αποδεικνύεται ότι η χωρητικότητα μιας πυρηνικής μπαταρίας, το μέγεθος μιας μικρής μπαταρίας γενικής χρήσης, είναι ακριβώς όπως αυτή μιας μπαταρίας πολυμερούς λιθίου (Li-Pol) για ακουστικά Bluetooth! Ο Πάβελ Ζάιτσεφ προτείνει τη χρήση της πυρηνικής μπαταρίας του στην καρδιολογία, κάτι που εγείρει σοβαρές αμφιβολίες δεδομένου αυτού του τεράστιου μεγέθους. Ίσως αυτή η πυρηνική μπαταρία μπορεί να θεωρηθεί ως κάποιο είδος πρωτοτύπου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ισότοπα, αλλά η Rosatom θα χρειαστεί να συρρικνώσει την μπαταρία χιλιάδες φορές για να χωρέσει σε σύγχρονους βηματοδότες.
Δεν είμαι καθόλου ευχαριστημένος με την τιμή πυρηνική μπαταρία- διευθυντής του κράτους ενιαία επιχείρησηανακοίνωσε την τιμή ενός ισοτόπου νικελίου σε δολάρια (!) 4000USD/γραμμάριο. Αυτό σημαίνει ότι το κύριο εξάρτημα θα αγοραστεί στο εξωτερικό από τη Ρωσία; Πόσα γραμμάρια χρειάζονται για να φτιάξεις μια μπαταρία; Ταυτόχρονα, σημειώθηκε ότι θα απαιτηθούν επίσης στοιχεία διαμαντιού (δεν είναι επίσης σαφές πόσα;), αλλά το κόστος των οποίων (ήδη σε ρούβλια) κυμαίνεται από 10.000 έως 100.000 ρούβλια ανά τεμάχιο. Πώς θα είναι πλήρες κόστοςτέτοιες μπαταρίες; Οι βηματοδότες στη Ρωσία εγκαθίστανται σύμφωνα με υποχρεωτική ιατρική ασφάλισηδωρεάν σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης ή όταν υπάρχει ποσόστωση. Εάν η ποσόστωση είναι ανεπαρκής και για βηματοδότες ξένης κατασκευής, οι ασθενείς πρέπει να πληρώσουν μόνοι τους. Θα τοποθετηθούν πυρηνικές μπαταρίες εις βάρος του προϋπολογισμού της υποχρεωτικής ασφάλισης υγείας ή θα πρέπει οι ηλικιωμένοι να τις αγοράσουν χωριστά; Εάν η διοίκηση της Rosatom θυμόταν ότι οι Ρώσοι συνταξιούχοι ζουν με τον τρόπο «να στέκονται μια μέρα και να αντέχουν για μια νύχτα», τότε πιθανότατα θα συνειδητοποιούσαν την παράλογη ασυμφωνία μεταξύ της κοσμικής ζωής και του κόστους. Αυτό υποδηλώνει ότι ο σεβαστός Pavel Zaitsev χρησιμοποιεί ενεργά τα κεφάλαια που διατίθενται για Ε&Α, χωρίς να σκέφτεται καθόλου τους τελικούς χρήστες. Οι χρήστες δίνουν παρόμοια αξιολόγηση για την «εφεύρεση» της Rosatom κοινωνικά δίκτυα:
Είναι απίθανο να χρησιμοποιηθεί πουθενά. Είμαι περισσότερο από σίγουρος ότι ο προϋπολογισμός ξοδεύτηκε όπως πάντα, μέρος του δαπανήθηκε για την παρουσίαση και κανείς δεν θα δει ποτέ το ίδιο το προϊόν :)
Η δηλωμένη διάρκεια ζωής (50 χρόνια), όπως μαντέψαμε, είναι ακριβώς η μισή ημιζωή του Ni 63 (100 χρόνια). Την ίδια λογική χρησιμοποιούν και επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ σε ένα εννοιολογικό βίντεο. Σε αντίθεση με την μπαταρία Rosatom, η πυρηνική μπαταρία του Μπρίστολ χρησιμοποιεί το ισότοπο C 14 και μπορεί να λειτουργήσει για 5.730 χρόνια! Το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στην πραγματικότητα ξέχασε να διαιρέσει με το 2, αλλά τα 2865 χρόνια είναι πολύ μεγάλα για έναν βηματοδότη. Η μοναδικότητα της ιδέας του Μπρίστολ έγκειται στο γεγονός ότι το πρόβλημα των πυρηνικών αποβλήτων επιλύεται με την ανακύκλωσή τους σε πυρηνικές μπαταρίες.
Εάν ακούσετε προσεκτικά και μεταφράσετε το κείμενο αυτού του βίντεο, θα αποκαλυφθούν πολύ πιο ενδιαφέρουσες πληροφορίες. Αρχικά, περιγράφεται λεπτομερώς η προέλευση του ισοτόπου C 14
Η Αγγλία έχει κάνει πολλά από το 1940 πυρηνικούς αντιδραστήρεςεπιστημονικούς, στρατιωτικούς και πολιτικούς σκοπούς. Όλοι αυτοί οι αντιδραστήρες χρησιμοποιούν ουράνιο ως καύσιμο και το εσωτερικό του αντιδραστήρα είναι κατασκευασμένο από μπλοκ γραφίτη. Αυτά τα μπλοκ γραφίτη χρησιμοποιούνται στη διαδικασία πυρηνικής σχάσης, επιτρέποντας μια ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση που παράγει μια σταθερή πηγή θερμότητας. Αυτή η θερμότητα χρησιμοποιείται στη συνέχεια για να μετατρέψει το νερό σε ατμό, ο οποίος στη συνέχεια περιστρέφει τους στρόβιλους για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Εργοστάσια πυρηνικής ενέργειαςπαράγουν πυρηνικά απόβλητα που πρέπει να απορρίπτονται με ασφάλεια. Απλώς πρέπει να περιμένουμε αυτά τα απόβλητα να πάψουν να είναι ραδιενεργά. Δυστυχώς, αυτό διαρκεί χιλιάδες και εκατομμύρια χρόνια. Απαιτεί επίσης πολλά χρήματα για την παρακολούθηση της ασφάλειας κατά τη διάρκεια αυτών των πολλών ετών. Εφόσον χρησιμοποιούμε αντιδραστήρες γραφίτη, η Αγγλία δημιούργησε 95.000 τόνους μπλοκ γραφίτη που περιέχουν ακτινοβολία. Αυτός ο γραφίτης είναι μόνο μια μορφή άνθρακα, ένα απλό και σταθερό στοιχείο, αλλά αν τοποθετήσετε αυτά τα μπλοκ σε ένα μέρος με υψηλή ραδιενέργεια, τότε μέρος του άνθρακα μετατρέπεται σε άνθρακα 14. Ο άνθρακας 14 μπορεί να μετατραπεί ξανά σε κανονικό άνθρακα 12 όταν φύγει η επιπλέον ενέργειά του. Αλλά αυτή είναι μια πολύ μακρά διαδικασία επειδή ο χρόνος ημιζωής του άνθρακα 14 είναι 5730 χρόνια.
Πρόσφατα, επιστήμονες από το Ινστιτούτο Cabot του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ απέδειξαν ότι ο άνθρακας 14 συγκεντρώνεται σε μπλοκ με ακτινοβολία από το εξωτερικό. Τα εναπομείναντα μπλοκ γραφίτη είναι ακόμα ραδιενεργά, αλλά όχι τόσο πολύ, αυτό σημαίνει ότι θα είναι ευκολότερο και φθηνότερο να απορρίπτονται. Ο ραδιενεργός άνθρακας 14 μπορεί να μετατραπεί σε χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες σε διαμάντι - αυτό είναι μια άλλη μορφή άνθρακα που κατασκευάζεται από ραδιενεργό άνθρακα είναι επικαλυμμένο με ένα στρώμα από μη ραδιενεργό διαμάντι, το οποίο απορροφά πλήρως όλη την ακτινοβολία και τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια σχεδόν 100%. καμία άλλη ουσία δεν μπορεί να παρέχει τέτοια προστασία για τον ραδιενεργό άνθρακα 14. Επομένως, πολύ μικρές ποσότητες ακτινοβολίας μπορούν να ανιχνευθούν έξω. Αλλά έχει σχεδόν την ίδια ποσότητα ακτινοβολίας με μια μπανάνα, επομένως είναι απολύτως ασφαλής. Όπως είπαμε, μόνο το ήμισυ του άνθρακα 14 αποσυντίθεται μετά από κάθε 5730 χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι η διαμαντένια μπαταρία μας έχει εκπληκτική διάρκεια ζωής - θα αποφορτιστεί μόνο κατά 50% το 7746. Αυτές οι μπαταρίες διαμαντιού θα χρησιμοποιούνται καλύτερα όταν οι κανονικές μπαταρίες δεν μπορούν να αντικατασταθούν. Για παράδειγμα σε δορυφόρους για διαστημική έρευνα ή για εμφυτευμένες συσκευές όπως βηματοδότες.
Ενθαρρύνουμε όλους να υποβάλουν τις προτάσεις τους στο #diamondbattery. Ανάπτυξη αυτού νέα τεχνολογίαθα έλυνε πολλά προβλήματα, όπως: πυρηνικά απόβλητα, καθαρή ηλεκτρική ενέργεια και αύξηση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας. Αυτό θα μας οδηγήσει στην «Εποχή των Διαμαντιών» της παραγωγής ενέργειας.
Μια πολύ όμορφη ιδέα από επιστήμονες από το Μπρίστολ το 2016 και ένα πολύ λιτό κουτί από τη Rosatom μπορεί (;) κάποια μέρα να εξελιχθεί σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας με διαμάντια, αλλά όχι σε πυρηνικές μπαταρίες για κινητές συσκευές. Θα είναι δύσκολο να πείσεις τους ανθρώπους να κυκλοφορούν με τη Φουκουσίμα στις τσέπες τους, ακόμα κι αν αρχίσουν να πληρώνουν επιπλέον για αυτό.
Η χρήση του ατόμου για ειρηνικούς σκοπούς είναι ένα από τα αμφιλεγόμενα ζητήματα της εποχής μας, δεδομένου ότι η ενέργεια είναι ο πιο μονοπωλιακός τομέας της οικονομίας, όταν οι φόροι και τα τέλη αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 90% της τιμής των KW ηλεκτρικής ενέργειας. Η αποτελεσματικότητα του ειρηνικού ατόμου είναι αμφίβολη, καθώς η τιμή της σχετικά φθηνής πυρηνικής ενέργειας δεν περιλαμβάνει το κόστος των ανθρωπογενών συνεπειών. Ως εκ τούτου, ορισμένες χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Γερμανίας και της Ιαπωνίας, αποφάσισαν να εγκαταλείψουν εντελώς τη χρήση της πυρηνικής ενέργειας στην ενέργεια. Εξάλλου, με την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, είναι δυνατό όχι μόνο να εγκαταλειφθεί πλήρως η πυρηνική ενέργεια, αλλά και να δημιουργηθεί μια βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας με εκατομμύρια θέσεις εργασίας υψηλής ειδίκευσης.
Συνοψίζοντας, πιθανότατα έχουμε ένα άλλο τεχνικό τρυπάνι τύπου «Super Battery» και όχι μια πρωτοποριακή «εφεύρεση» της Εποχής των Διαμαντιών. Με άλλα λόγια, η χρήση ενός ειρηνικού ατόμου στη μικροενέργεια είναι σαν να ξυρίζεις ένα γουρούνι - υπάρχει πολύ τσιρίγμα, αλλά όχι αρκετό μαλλί!