BelNET logo

Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET

eng

rus

Material of portal nuclear knowledge BelNET
article / document resource request "4543"
2024-01-17
Ядерная батарейка на основе изотопа никеля-63

Китайская компания "Betavolt Technology" объявила о разработке компактной батареи на основе никеля-63. Почитать подробное описание батарейки с особенностями ее конструкции, узнать больше о характеритиках изотопа никеля-63, а также о некоторых российских аналогах никелевой батарейки можно в обзорной статье на atominfo. В статье автор также касается вопроса ценообразования подобного рода батарей. Здесь же приведем только некоторые выдержки этого сообщения.

Атомные батареи (ядерные батареи или радиоизотопные батареи) работают по принципу использования энергии, выделяемой при распаде радиоактивных изотопов, и преобразования ее в электрическую энергию с помощью полупроводниковых преобразователей.

Батарейка под названием BV100 состоит из слоёв с никелем-63, алмазных полупроводниковых преобразователей, подложки и защитной оболочки. Конструкция батарейки модульная. Каждый модуль включает в себя два преобразователя и один слой никеля-63 толщиной 2 мкм (см. рисунок ниже, в прикрепленных файлах). Батарея может состоять из десятков или сотен независимых модулей, которые могут использоваться последовательно и параллельно, что позволяет производить батареи различных размеров и емкости. В минимальном варианте размер модуля, как указано на сайте компании, составляет мм. Сама батарейка больше. Так, размеры батарейки мощностью мкВт и напряжением В составляют мм. Коэффициент преобразования энергии в батарейке достигает %.

В 2025 году компания планирует представить батарейку на Вт. Говорится также о намерениях приступить к серийному производству никелевых батареек.

Изотоп никель-63 () давно привлекает внимание инженеров как перспективный энергоисточник для атомных батареек. Опасность никеля-63 для человека минимальна. Так, максимальный пробег бета-частиц, испускаемых никелем-63, составляет см в воздухе и менее см в тканях.

Для конструкторов неприятной особенностью является сильное самопоглощение бета-излучения, поэтому в батарейках нужно использовать высокообогащённый никель-63. Так, мощность батарейки при использовании обогащённого по изотопу 63 никеля будет почти в 50 раз меньше, чем мощность батарейки на 100% никеле-63. В нейтронном потоке никель-63 можно нарабатывать различными реакциями на других изотопах никеля, меди и цинка. Наиболее перспективной является реакция захвата на изотопе 62Ni. Также возможно использование центрифужных методов разделения изотопов никеля. Для обеспечения радиационной безопасности батареек на основе никеля-63 необходимо добиваться высокой степени очистки исходного сырья и готового продукта от гамма-излучающих примесей, в первую очередь, от кобальта-60.

Компания Betavolt утверждает, что ее батареи могут удовлетворить потребности в длительном питании в различных сферах, таких как аэрокосмическая промышленность, оборудование для искусственного интеллекта, медицинское оборудование, микроэлектромеханические системы, передовые датчики, небольшие беспилотники и микророботы.

Компания планирует продолжить исследования по использованию изотопов стронция-90, прометия-147 и дейтерия для создания атомных энергетических батарей с более высокой мощностью и сроком службы от 2 до 30 лет.

Download:
Ядерная батарейка BV100.jpg55693image/jpeg2024-01-17 04:36:02
Sign In