MAX
Подпишись
стань автором. присоединяйся к сообществу!
15 марта 24
81

Российские ученые создали ядерный генератор переменного напряжения

Уникальный ядерный источник энергии прослужит более 50 лет.

Созданный российскими учеными элемент питания очень миниатюрен: длина всего 1 см, высота 0,5 см. Выдерживает температуры от минус 100С до плюс 150С. Он вырабатывает напряжение 10 вольт и выше. Из таких ячеек можно набрать самые разные источники энергии, поэтому у них очень обширная сфера применения. Это прежде всего элементы питания самых разнообразных датчиков, состояние которых сложно регулярно отслеживать. В первую очередь речь идет о труднодоступных районах Земли, например, Арктике и Антарктике, о датчиках, предназначенных для работы в дальнем космосе и на атомных электростанциях.

Создать миниатюрный, ядерный и в то же время безопасный источник энергии — давняя мечта ученых. Его главное достоинство очевидно — срок службы в десятки раз больше, чем у традиционных источников питания. Как говорится, поставил и забыл. Неудивительно, что такие исследования ведутся во многих ведущих лабораториях мира. Но оказалось, что сделать миниатюрный ядерный энергоисточник в научном отношении не менее сложно, чем атомную станцию. Здесь множество своих проблем.

Только несколько лет назад группе американских ученых наконец удалось разработать безопасную ядерную батарейку. Однако у нее есть принципиальный недостаток: очень низкая мощность. Отсюда крайне ограниченная сфера применения.

— Мы пошли принципиально иным путем, создали не батарейку, а ядерный генератор переменного напряжения, — сказал корреспонденту «РГ» профессор НИТУ МИСиС Юрий Пархоменко. - Ничего подобного никто в мире не делал. «Сердцем» этого элемента питания является тонкая пластина из пьезокристалла. Из школьного курса физики известно, что такой материал обладает удивительным свойством: если его изгибать, он вырабатывает электрический ток. В нашем случае пьезокристалл начинает колебаться под действием радиоактивного излучения, и в цепи появляется ток.

Среди многих известных источников радиоактивного излучения предпочтение отдано изотопу никель-63. У него есть два явных преимущества: большой период полураспада — около 100 лет, а также «мягкое излучение». Оно задерживается в корпусе прибора, а значит, абсолютно безопасно для человека.

Не получится ли подобный источник энергии «золотым»? Ведь цена грамма изотопа никеля-63 около полумиллиона рублей. «В нашем приборе его совсем мало, а потому первоначальная стоимость прибора не превысит 10 тысячи рублей, — говорит Пархоменко. — А когда он войдет в серию, то цена уменьшится в разы».

Прибор создан на грант минобрнауки РФ, в разработке помимо специалистов МИСиС участвовали ученые НПО «Луч» и Горно-химического комбината из Красноярска.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в наш Телеграм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈

Источник: rg.ru

Комментарии 0

Для комментирования необходимо войти на сайт

  • 1
    Нет аватара guest15.03.16 20:05:23

    Но у пьезокристалла высокое напряжение, но очень малый ток!

    • 0
      Jonatan01 Jonatan0116.03.16 17:05:52

      Ну так можно конвертировать, не?

  • 5
    Нет аватара hvt15.03.16 20:27:16

    Начало положено, интересно когда планируется опытная партия?   

  • 1
    Нет аватара hvt15.03.16 20:32:57

    «Только несколько лет назад группе американских ученых наконец удалось разработать безопасную ядерную батарейку. Однако у нее есть принципиальный недостаток: очень низкая мощность.» А у нашей, какая мощность? Напряжение написали 10 Вольт и выше, а мощность какая? S=U*I

    • 0
      Нет аватара WJ15.03.16 21:03:02

      Тоже низкая. И там и там никель-63.

    • 1
      Нет аватара guest15.03.16 22:03:57

      S=U*I    

      P=U*I Р- мощность U — напряжение I — сила тока.

      Нужно в школе хорошо учится пока образование бесплатное!

      • 3
        Нет аватара hvt15.03.16 22:18:40

        P=U*I*cos(φ) — я хорошо учился, где P- активная мощность, а cos(φ) — угол между напряжением и током. А S — полная мощность и измеряется в вольт-амперах.

        Отредактировано: hvt~00:34 16.03.16
        • 0
          Нет аватара Maggey16.03.16 12:32:27

          Эта формула справедлива для переменного напряжения, а эта батарейка постоянного тока. Заголовок не верный. Я это точно знаю так как закончил университет на электромеханика.

          Напряжение мы знаем, а вот мощность и силу тока нет. Было бы известна мощность могли бы посчитать силу тока и наоборот.

          Отредактировано: Maggey~14:35 16.03.16
          • 3
            Нет аватара hvt16.03.16 12:46:28

            Читайте в теле сообщения «но мы пошли другим путем, создали не батарейку, а генератор переменного напряжения». «Сердцем» этого элемента питания является тонкая пластина из пьезокристалла. Посмотрите схему замещения пьезокристалла, прежде чем писать, что заголовок не верный.

            Отредактировано: hvt~14:55 16.03.16
          • Комментарий удалён
            • Комментарий удалён
      • 3
        Нет аватара k_v15.03.16 22:21:58

        помню как на всероссийской олимпиаде по сопромату один старый хрыч в комиссии хотел снять мне баллы за правильно решенную задачу с правильным ответом потому что я обозначил внутреннюю энергию W, а он всю жизнь привык что это U, и получил разрыв шаблона. вспомнилось что-то глядя на твой угарный коммент

        • 1
          Нет аватара АндрейЕКБ16.03.16 12:06:16

          А сейчас кончайте выпендриваться и объясните гуманитариям. Означает ли сие изобретение, что зарядив это чудо в оптическую мышку, я смогу передать её по наследству внуку?

          • 0
            Павел Дурнов Павел Дурнов16.03.16 12:15:29

            По наследству внуку Вы в таком случае передадите кредит, стоимость подобного чуда измеряется пока в миллионах. ;) Но шаг вперед уже сделан!

            • 0
              Нет аватара Maggey16.03.16 12:25:09

              Какие еще миллионы, написали же что пока стоит десятки тысяч рублей, а далее будет дешевле. Если учесть что она работает пол века, то это небольшая цена. За эти пол века тебе придется купить туеву кучу обычных батареек.

              • 1
                Jonatan01 Jonatan0116.03.16 17:11:34

                Не десятки, а

                первоначальная стоимость прибора не превысит 10 тысячи рублей

                Что-то в комментах у многих сегодня проблемы с точным усвоением прочитанного.

          • 0
            Нет аватара k_v16.03.16 12:17:38

            если взять такую батарейку побольше и представить что мышка будет поэкономичней то сможете, это вопрос цены, доступности и целесообразности

      • 0
        Fibo Fibo16.03.16 11:11:35

           

        учится

        Учиться, учиться и учиться! ©

    • 0
      Нет аватара guest16.03.16 02:25:48

      до 1 милиампер на кв см писали. давеча была эта новость. тут на СУНе. сейчас лень искать,но можете сами найти при желании

      Отредактировано: Jeorge Tiger~04:26 16.03.16
  • 3
    Samboris Samboris15.03.16 20:45:29

    Да было уже

  • 4
    Нет аватара hvt15.03.16 21:28:10

    «— Мы пошли принципиально иным путем, создали не батарейку, а ядерный генератор переменного напряжения, — сказал корреспонденту «РГ» профессор НИТУ МИСиС Юрий Пархоменко. — Ничего подобного никто в мире не делал."

    «В августе 2002 г в Детройте кандидат наук Хью Ли, который работает под руководством Амиля Лала (Amil Lal) в Корнеллском университете, представил и описал опытный образец нового энергообеспечивающего прибора на встрече исследователей DARPA — агентства по разработке передовых оборонных технологий. Он охарактеризовал этот образец как микроэлектронную электромеханическую систему, сокращённо — МЭМС с консолью из пьезоэлектрического материала, который производит энергию при её деформации, давая импульс всякий раз, когда пластина поднимается. Показанный в Детройте опытный образец выполнен из медной полоски шириной 1мм и длиной 2см. Толщина металла — всего 60микрометров (1 микрометр — это миллионная доля метра), и сделанная из него консоль располагается над тонкой плёнкой радиоактивного никеля-63 (изотоп никеля с другим числом нейтронов, нежели обычно).» Так чем наш генератор отличается от этого.

    Отредактировано: hvt~23:40 15.03.16
  • 0
    Нет аватара guest16.03.16 12:29:31

    Делайте «батарейки» для смартфонов — это огромный рынок, он не только может дать колоссальную прибыль, но (и это главное) даст возможности для развития технологии и снижения цены изделий.

    • 1
      Нет аватара Maggey16.03.16 12:37:40

      Ага только батарейка будет больше стоить чем сам смартфон. И сматфон раньше помрет чем батарейка поэтому это очень не выгодно ставить ее на смартфоны.

      • 2
        Нет аватара guest16.03.16 13:13:42

        Расскажите пожалуйста о выгоде тем, кто покупает круизные яхты и реактивные самолёты.

        Если человек может себе позволить купить картину абстракциониста за несколько десятков миллионов долларов, думаете он не купит батарейку для смартфона даже за миллион долларов? Ведь это смартфон который не нужно заряжать, от слова — никогда? Если провести хорошую маркетинговую компанию — что-нибудь типа — "Твой шаг в будущее, это шаг к настоящей свободе!", то выстроится очередь из тысяч (как минимум) заказчиков.

        В дальнейшем же, при развитии и удешевлении технологии трудно найти сферу где подобные устройства бы НЕ пригодились: От подводных лодок, до детских велосипедов, от самолётов до газонокосилок и светящейся бижутерии. От интерактивная одежды до интерактивной архитектуры.

        И это не считая ещё целого океана всяческих гаджетов.

        Этот рынок надо брать!

  • 0
    Нет аватара Maggey16.03.16 12:29:49

    Прочитав описание я понял что он вырабатывает постоянный ток, а не переменный как написано в заголовке. Пьезокристалл не может вырабатывать переменный ток.

    Так что измените название заголовка. С переменного на постоянное напряжение.

    Отредактировано: Maggey~15:26 16.03.16
    • 1
      Нет аватара yu.f.pan16.03.16 15:22:21

      Физический энциклопедический словарь М., Советская энциклопедия, 1983 г. под термином «Пьезоэлектрики» объясняет, что при сжатии и растяжении заряды на полюсах меняются на противоположный, т. е. образуется переменное напряжение. Название статьи правильно, но по-видимому, представленный источник тока работает как батарея постоянного тока, т.к. на его корпусе имеется знак + (см. фото). Возможно для получения постоянного тока дополнительно вмонтирован диодный мост.

  • 1

    Ребята, а вы не подумали об энергосбытовых компаниях, чем они будут питаться, если у каждого дома по реактору будет ))) А так как нервущиеся колготки придуманы в 60-е, то лучше старого доброго угля нет ничего )

    • 0
      Нет аватара guest16.03.16 15:32:14

      Ну пока,на данный момент власти говорят об энергосбережении.Ну не хватает ее уже сейчас,а ведь еще и развитие необходимо иметь запас.Эти источники на энергорынке погоды не сделают.;)

    • 1
      Нет аватара guest16.03.16 15:45:01

      Я понимаю что Вы шутите, но тем не менее.

      Не так давно был случай — человек сделал дом с полностью автономным лепестричеством. Дык местная энергосбытовая компания, смекнув что платить он перестал — приперлась к нему с требованием поставить считчик на СВОЮ АВТОНОМНУЮ систему и платить им по тарифу.

      Я к тому — что таким вот офигевшим энергосбытовым компаниям давно пора на помойку истории.

      Я вот все жду когда же Росси своим генератором холодного синтеза разродится.

      • 0
        Нет аватара hvt16.03.16 16:48:28

        Вашему человеку, чтоб не ставить счетчик нужно было расторгнуть договор с энргосбытовой компанией.

      • 0

        А что, холодный синтез таки кто-то освоил?   

        Ну, кроме фокусников-манипуляторов общественным мнением?

        Расскажите, плиз, очень интересно мне имя этого застенчивого гения сверхсовременности!   

      • 0

        Ах, да…

        Вижу: Росси…

        И что, таки сделал???

        А вечный двигатель первого или второго рода к нему в довесок не прилагается?   

  • 1
    Нет аватара guest16.03.16 15:00:53

    Ученые МИСиСа под руководством профессора Юрия Пархоменко разработали технологию изготовления преобразователей энергии бета-излучения в электрическую энергию на основе монокристаллов пьезоэлектриков для использования в автономных бета-вольтаических батареях переменного напряжения.

    В качестве источника электронов в ядерной батарейке используют изотоп «никель-63», период полураспада которого составляет 100 лет, а его излучение не наносит вред живым организмам.

    «Применение импульсных источников питания (они накапливают и отдают заряд) позволяет преодолеть ограничения, вызванные малой мощностью бета-вольтаических ядерных батареек. Так, в импульсном режиме один бета-вольтаический элемент способен выдавать мощность вплоть до 1 мВт/см3. При низких удельных мощностях энергетического материала батарейка, собранная на их основе, способна обеспечивать непрерывную выходную мощность 10-100 нВт/см3 — достаточную, чтобы обеспечить питание кардиоимплантата», — подчеркнул Пархоменко.

  • 1
    Нет аватара guest16.03.16 16:12:31

    Звучит конечно очень привлекательно. Прямо таки будущее рядом. Конечно в обычное повседневное пользование данный источник энергии долго еще не будет внедрен. Но для таких проектов как освоение космоса и поддержания каких-то отдаленных районов надеюсь будет доступно. Странно, что его раньше не разработали. Законы физики ведь всем давно известны.

  • 3
    Нет аватара guest16.03.16 16:20:47

    Вай-вай! Электромобили, электросамолёты, т.д., т.п. Нефть в нефтехимию, ибо жечь её (как и уголь) — топить печку деньгами. Даёшь массовое производство атомных батареек/генераторов и новую электрификацию всего и вся!

    • 1
      Holso Stitchred Holso Stitchred16.03.16 19:21:15

      При условии, что полный цикл производства будет расположен в России!

  • 0
    DDA DDA16.03.16 19:14:20

    Что-то никто из комментаторов не сосредоточился на проблеме радиационной безопасности. А это важно! Как их давать в руки простым пользователям, не искушенным в вопросах делящихся материалов? Какие смартфоны, вы чего. А еще хуже — если кто-то будет использовать злонамеренно. 100 лет период полураспада-не шутки.

    Так что прямая дорога этим устройствам к профессионалам — космос, производство, военные, медицина. И это неплохо!

    • 0
      Нет аватара vlTepes17.03.16 09:19:45

      Что-то никто из комментаторов не сосредоточился на проблеме радиационной безопасности. А это важно! Как их давать в руки простым пользователям, не искушенным в вопросах делящихся материалов? Какие смартфоны, вы чего. А еще хуже — если кто-то будет использовать злонамеренно. 100 лет период полураспада-не шутки.

      Никель 63 распадается без жесткого (гамма) излучения. Вопрос радиоактивной защиты спокойно решается стандартным корпусом батарейки.

      • 0
        DDA DDA17.03.16 15:06:02

        А какой вид излучения у никеля 63?

        • 0
          Нет аватара vlTepes17.03.16 15:13:07

          А какой вид излучения у никеля 63?

          Бета

          • 0
            DDA DDA17.03.16 20:16:51

            Да, расстояние и даже простейшие материалы для бета-излучения — большая проблема. Но, если я правильно помню, если частицы попадут в организм, будет нехорошо.

  • 1
    Нет аватара guest18.03.16 19:32:08

    Вот мне по барабану как она работает.

    1.Меня как патриота интересует, запатентовали ли ещё наши сие чудо. Или как с лампочкой и радио получится. Согласитесь за океаном сначала патент получают, а потом хвалятся.

    2. Привык наверно уже к тому что весь ноу-хау наш только на словах остаётся. Находят много причин.

    3. Надеюсь что-то изменится, и найдётся частный инвестор.

    Отредактировано: Динар Садыков~21:33 18.03.16