«Ядерные батареи» для кардиостимуляторов и космических станций

Уже в следующем году «Росатом» планирует продемонстрировать компактные элементы питания, созданные на основе изотопа никеля-63. Независимо от предприятий ГК, созданием «ядерной батареи» занимаются также МИСиС и ТПУ. Главной особенностью элемента будет его внушительный срок службы – он рассчитан на пятьдесят лет. Кроме того, разработчики отмечают, что бета-вольтаические батарейки и аккумуляторы будут намного безопаснее для здоровья человека, чем литий-ионные.

Изотопа никеля-63 в природе не существует. Для его получения необходимо облучить никель-62 нейтронами, а затем переработать и разделить его на центрифуге. Этот двухэтапный процесс обходится весьма недешево и требует специального оборудования. В нашей стране обогащение никеля-62 производится на трех предприятиях «Росатома», в том числе и на Железногорском ГХК, который упоминается в пресс-релизе проекта как изготовитель стабильных изотопов.

Никель-63 является чистым бета-излучателем с периодом полураспада около 100 лет. Длительное время изотоп считается самым перспективным радионуклидом для создания элементов питания сроком службы от 30 лет до 50 лет – в зависимости от типоразмеров. Для сравнения: обычные оксид-серебряные батарейки прослужат 2–3 года, щелочные (алкаиновые) – до 3 лет, а литиевые – 3–7 лет.

Впрочем, вряд ли в ближайшее время «ядерные батарейки» дойдут до обычных потребителей и заменят аккумуляторы гаджетов. Никель-63 является весьма дорогостоящим элементом. Ориентировочная цена одного грамма достигает 300 тысяч рублей, а общая стоимость батарейки может превысить 4 млн рублей. Даже пятидесятилетний срок службы вряд ли привлечет покупателей: этой суммы хватит на приобретение более 20 тысяч обычных  пальчиковых элементов питания, которые прослужат значительно дольше одного «ядерного».

Однако не стоит считать, что батарейка на основе никеля-63 – не более чем очередной повод для статей в научных журналах. Бета-вольтаическую технологию планируется применять для случаев, когда замена батареек затруднена вследствие каких-либо причин. Например, на орбитальных станциях или в электрокардиостимуляторах (используемый в них плутоний-238 рассчитан на 10 лет).

Продемонстрировать новинку, которой занимаются сразу несколько организаций, планируется в 2017 году. При этом выпущенный элемент может значительно превосходить заявленные параметры. Работы по модернизации уже ведутся в МИСиС. Так, например, преобразователь на базе монокристаллических пьезоэлементов позволит сделать элементы более мощными, а также в будущем образовать установки переменного тока.

0 ответы

Ответить

Want to join the discussion?
Не стесняйтесь внести свой вклад!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *