Группа исследователей из ФГБНУ ТИСНУМ, МФТИ, НИТУ МИСиС и ФГУП НПО "Луч" создала ядерные батареи переменного напряжения, применяющие в качестве энергетического материала изотоп никеля-63, передает ТАСС. Заявленный срок бесперебойной работы батарей образовывает 50 лет. Как отмечает 3DNews, первыми ядерную батарею, применяющую никель-63, создали ученые из Корнелльского университета, но их разработка отличалась очень низкой мощностью.
Русские исследователи взялись решить эту проблему и создали разработку создания преобразователей энергии бета-излучения в электрическую на базе монокристаллов пьезоэлектриков для применения в составе независимых бета-вольтаических батарей переменного напряжения.
По словам юрия и профессора Пархоменко, использование импульсных источников питания (они накапливают и отдают заряд) разрешает преодолеть ограничения, вызванные малой мощностью бета-вольтаических ядерных батареек. Так, в импульсном режиме один бета-вольтаический элемент способен выдавать мощность впредь до 1 мВт/см3. При низких удельных мощностях энергетического материала батарейка, собранная на их базе, способна снабжать постоянную выходную мощность 10-100 нВт/см3, которой будет достаточно для питания кардиоимплантата.
Применяемый в качестве источника электронов изотоп никеля не причиняет вреда живым организмам. "Период полураспада никеля-63 образовывает 100 лет, в этом он уступает только изотопу углерода-14 (5700 лет), но последний имеет в 1000 раз меньшую удельную активность. Кроме этого, для никеля-63 характерно так именуемое "мягкое" излучение, не наносящее вред живому организму", — было подчеркнуто в заявлении на сайтеМИСиС.
Создатели батарей считают, что они смогут применяеться в самых различных сферах, включая ядерную энергетику, микроэлектронику, биомедицину, и авиакосмическую электронику. Но основной проблемой на данный момент есть их большая цена.
Как отмечает Geek Times, цена 1 грамма радиоактивного никеля образовывает около четырех тысяч американских долларов, а изготовление одной батарейки может обойтись в 4,5 миллиона рублей.
Однако разработчики уверены в том, что мелкосерийное производство таких элементов питания даст импульс для развития наукоемких отраслей русском индустрии.