Ядерный аккумулятор для смартфона

Почему до сих пор нет телефона с ядерной батареей?

Почему в телефонах или даже ноутбуках нет ядерных батарей, подобных тем, которые использовались в прошлом в кардиостимуляторах? Чтобы ответить на этот интересный вопрос, мы обратились к инженерам-химикам Мюнхенского университета прикладных наук, где было несколько проектов и исследований в этой области.

1. Телефон с ядерной батареей — это дорого

Первая причина отсутствия такой технологии, конечно, заключается в невероятно высокой стоимости ядерной батарейки. Для питания смартфона, телефона, планшета или ноутбука нужны элементы питания стоимостью ниже 100 долларов США в производстве.

Просто помните, что 1 грамм Плутония-238, из которого будет сделан аккумулятор, стоит более 8000 долларов США.

2. Безопасность телефона с ядерной батареей

Такие радиоактивные металлы, как плутоний, использовались в прошлом в качестве источника энергии для кардиостимуляторов. Плутоний не слишком опасен, как источник альфа-излучения (он не может проникнуть через кожу и блокируется листом бумаги). Однако, он очень токсичен — даже больше, чем свинец.

Ноутбуки и телефоны часто подвергаются физическому повреждению — вряд ли вы хотели бы поглощать токсичную и радиоактивную пыль от сломанной ядерной батареи.

3. Ядерная батарея должна быть мощной

Даже если бы вы могли создать ядерную батарею мощностью 10 Вт, преобразователи тепла в электричество работают примерно на 5%-7%. То есть батарея будет выделять 200 Вт тепла! И при этом она разряжается даже тогда, когда не используется (такова особенность Плутония-238).

Ядерные батареи в кардиостимуляторах генерируют лишь милливатты, а тому же ноутбуку нужно около 10 Вт.

***

Плутоний-238, который сегодня используют в ядерных батареях, чрезвычайно дорог и его трудно получить.

Космическое агентство NASA использует их для питания космических зондов, которые не могут заряжаться от солнца, правда их у ведомства немного.

Общее количество Плутония-238, существующего сейчас, вероятно, недостаточно для производства даже какой-нибудь одной марки телефонов в течение всего лишь одного года.

Смогли бы вы пользоваться ноутбуком с толстой свинцовой стенкой, который греется больше, чем ваша игровая видеокарта с учётом того, что, например, в кардиостимуляторах на Плутонии период полураспада длится до 88 лет? Напишите ответ в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Источник

Атомная батарейка для мобилы, 20 лет без подзарядки…

Сорок лет назад был создан первый мобильный телефон, а сегодня уже изобретена атомная батарея для него. Технологический прогресс в последние годы идет настолько уверенно, что на прилавках магазинов электроники появляются такие новинки, о которых еще совсем недавно писали фантасты.

Как вы считаете, сколько способен продержаться без подзарядки современный смартфон? Среднее время автономной работы подобного устройства составляет 1-3 суток. А если его оснастить аккумулятором, работающим на основе реакции трития, то это время можно будет растянуть до 20 лет!

Неужели телефоны могут работать на атомных аккумуляторах?

Подобная идея среди ученых появилась относительно недавно. По их предположению, использование атомной энергетики в работе современных гаджетов может решить множество проблем, связанных с постоянной необходимостью подзарядки.

Тритий является радиоактивным веществом, но его излучение слишком слабое. Оно неспособно навредить здоровью человека. От него не пострадает ни кожа, ни внутренние органы – это известно ученым с незапамятных времен. Именно радиоактивный тритий выступает своего рода топливом, которое будет содержаться в этих батареях.

Батарея представляет собой интегральную микросхему, источником энергии которой является ядерная реакция трития. Такой принцип работы позволяет производить 0.8 – 2.4 ватт энергии. И этот уровень вырабатываемой электроэнергии может поддерживаться на протяжении 20 лет, при этом радиоактивную батарею не придется подзаряжать.

Многие не подозревают, что тритий уже давно используется во многих сферах производства. Каждый из нас видел, либо носил часы, стрелки которых отчетливо светятся в темноте. В большинстве случаев для создания такого эффекта используется именно этот радиоактивный элемент. Он не получил распространения в основной сфере атомной энергетики из-за своего минимального радиоактивного излучения.

Среди особенностей аккумулятора, которому посвящен сегодняшний обзор, следует также выделить его устойчивость к внешним факторам. Он отлично работает при резких перепадах высоты, давления и температуры, а также демонстрирует хорошую стойкость при сильных вибрациях. Что касается температуры, то ее диапазон составляет от -50 до +150 градусов по Цельсию.

Несмотря на то, что эта идея еще не внедрена в производство, известна приблизительная стоимость атомной батареи — 124 доллара. Но далеко не каждый человек, даже если ему нужна высокая производительность аккумулятора его телефона, согласится на ношение в своем кармане крохотного радиоактивного источника энергии.

Источник

Атомная батарейка для телефона: принцип работы, преимущества и недостатки

Мобильные телефоны появились около сорока лет назад. Прогресс не стоит на месте. Вряд ли в те времена кто-то мог мечтать о том, что когда-нибудь появится атомная батарейка для телефона. Прогресс позволил добиться существенных прорывов во многих сферах, особенно в последнее время. Данный обзор будет посвящен применению атомных аккумуляторов в современных электронных устройствах.

Современные технологии

Все дети мечтали поиграть в игры, где управлять действиями главного героя можно было путем поворота экрана. Этим сегодня уже трудно удивить. Даже первоклашки используют iPhone и не чувствуют от этого особого восторга. Они уже не смогут понять, что раньше существовали телефоны, функционирующие на основе кнопочного управления, а что еще ужаснее, на телефонах того времени было всего 2-3 примитивных игры. Тогда для детей даже змейка на монохромном дисплее была поводом для безмерного счастья. Играть в нее могли круглыми сутками. Игры в то время были не такими качественными. Использовать такие телефоны можно было в течение нескольких дней, не применяя при этом зарядку.

Атомная батарея – отличное решение для долгих игр

Может ли использоваться атомный аккумулятор в смартфонах?

• диагональ экрана;
• быстродействие;
• габариты (как правило, борьба идет за уменьшение толщины устройств);
• длительность автономной работы устройства.

В настоящий момент вопрос о том, как может использоваться атомная энергия для создания современных смартфонов, остается актуальным. По предположениям ученых, уже в ближайшем будущем появятся устройства, которые можно будет оборудовать аккумуляторами, функционирующими по принципу реакции ядерного элемента. В этом случае телефоны будут функционировать без дополнительной зарядки до 20 лет. Такое время автономной работы не может не впечатлять.

Как возникла идея создания батареи?

Атомная батарейка — довольно-таки современная разработка XXI века. Однозначно, данное изобретение открыло огромное количество возможностей в деятельности как наземных, так и космических областей деятельности. Но действительно ли она не приносит вреда здоровью, как об этом везде говорят?

Идея появления небольших атомных реакторов относительно недавно получила большое распространение. Ученые выдвинули предположения о том, что такая батарейка для телефона позволит избавиться от проблемы необходимости подзарядки. О первом прототипе батарейки, использующей в своей работе атомную энергию, заговорили на отечественном предприятии «Росатом». Никакой определенной конкретики не было. Как говорят инженеры, первый компактный атомный реактор может быть изготовлен в 2017 году. Принцип действия такой батарейки будет состоять в использовании энергии химических реакций, происходящих при участии изотопа никеля. Если говорить более точно, речь идет о бета-излучении. Интерес представляет тот факт, что батарейка, созданная по данному принципу, будет работать в течение 50 лет. Размер такого элемента будет достаточно компактный. Чтобы иметь представление о том, какие габариты будет иметь атомный аккумулятор, достаточно представить себе, что простую батарейку уменьшили в 30 раз.

Безопасность применения батареи

Еще одним перспективным направлением использования таких батареек является аэрокосмическая отрасль. Промышленность стоит на третьем месте. Кроме этих основных отраслей, существует еще множество дополнительных проектов, в которых можно будет применять атомную батарею. Одним из важнейших направлений может стать транспортная отрасль.

Основные недостатки

Что же нам дает атомная батарейка? Преимущества и недостатки данного элемента питания будут подробно рассмотрены далее. Прежде всего, стоит отметить, что производство таких автономных источников энергии может стоить достаточно дорого. Научные работники и инженеры пока не решаются назвать точную стоимость такой разработки. Возможно, они просто боятся сделать поспешные выводы. Но есть приблизительная оценка.

Если говорить доступным языком, такая технология будет стоить очень дорого. Этого вполне стоило ожидать, если немного логически поразмыслить. Пожалуй, еще слишком рано думать о выпуске таких элементов питания в промышленных масштабах. Остается только надеяться, что ученым удастся найти альтернативные технологии, которые помогут разработать недорогой мобильный атомный реактор без угрозы радиационного заражения. И скорее всего, произойдет это в ближайшем будущем.

Принцип действия аккумулятора

Не только специалисты бьются над проблемой создания атомной батарейки. Недавно молодой ученый из Томска создал прототип аккумулятора, функционирующего на основе ядерной реакции. Как же работает такая атомная батарейка? Принцип работы данной разработки заключается в использовании изотопа трития. При правильном применении можно направить энергию, получаемую во время полураспада этого элемента, в верное русло. Атомная батарейка на базе трития будет работать в правильном режиме в течение 12 лет. Причем за этот промежуток времени аккумулятор не нужно будет подзаряжать. Стоит также отметить, что энергия высвобождается небольшими порциями.

Тритий: преимущества

Аккумулятор на базе никеля

Сотрудники ФГУП «Горно-химический комбинат» высказали готовность изготовить опытный образец атомного аккумулятора на базе никеля. Главным действующим компонентом в такой батарейке выступает изотоп никеля. Данный элемент способен обеспечить автономную работу электроники в течение полувека. Принцип работы аккумуляторного элемента основан на бета-вольтаическом эффекте. Он чем-то напоминает фотоэлектрический эффект. Пары «электро-дырка» в полупроводниковой решетке образуются за счет влияния бета-частиц. Для получения изотопа никеля 63 мишени никель-62 облучают.

Помимо продолжительного времени работы, к преимуществам таких аккумуляторных батарей можно будет отнести компактные размеры. При этом данные элементы питания будут совершенно безопасны для здоровья. Такие достоинства делают атомные батареи особенно привлекательными для многих сфер человеческой деятельности.

Перспективы применения аккумулятора

Атомная батарейка, которая функционирует на основе ядерной реакции, имеет огромные перспективы использования. Такое устройство будет особенно полезно в сфере электроники. Однако оно может использоваться не только как батарейка для телефона. Компактный реактор наверняка найдет применение в военной и аэрокосмической отраслях, а также в медицине.

В заключение

Атомные батарейки – это невероятное достижение науки, так как только такие технологии современного мира могут выдерживать высокие и низкие температуры, работая в различных условиях.

Источник

Сколько стоит ядерная батарейка и есть ли у нее будущее?

Сейчас одна из основных проблем, с которой сталкиваются пользователи мобильных гаджетов это быстрый разряд аккумуляторов, ведь соотношение емкости современных аккумуляторов к потребляемой мощности оставляет желать лучшего, однако уже давно подсветка на основе ядерной энергии применяется в наручных часах и может работать десятки лет.

Появляется соблазн использовать ядерную энергию, например, в смартфонах, такая батарейка переживет не одно поколение гаджета. Как же обстоят дела с разработками в этой области?

Вот пожалуйста батарея для смартфона на основе того же трития, срок ее службы оценивается в 20 лет , напомню, что период полураспада трития, 12.5 лет, купить такой источник энергии можно за 75000 рублей, правда их потребуется несколько напряжение одной около 2 вольт

А вот отечественная разработка на основе изотопа никеля-63, которую Росатом представил еще в 2017 году. Этот элемент еще не поступил в продажу, однако срок его службы целых 50 лет

А одна из самых перспективных является источник питания на углероде-14, ведь его период полураспада аж 5730 лет , такую батарейку могут передавать по наследству не одно поколение пользователей, к тому же этот изотоп не токсичен, разработка такой батареи идет, например в самарском СамГУ с 2016 года и уже представлены опытные образцы

Ядерные носимые источники — это практически наступившее будущее, современные технологии позволяют надежно экранировать излучение бета-распада, таким образом скоро может наступить новый виток технологического развития.

Если было интересно-подпишитесь на канал, буду очень признателен!

Источник