Разработкой тритиевой или урановой батарейки занимаются уже давно. С 2011 года в Америке стартонуло производство элементов питания работающих целых 20 лет. Они имеют напряжение 3 вольта и разрядный ток 16 нано ампер. Постепенно он падает до пяти.
Где используется?
Применяют тритиевую батарейку в:
- Кардиостимуляторах.
- Имплантатах.
- Датчиках для геологов и нефтяников.
- Космической отрасли. Особенно в исследовательских аппаратах.
- Прицелах с подсветкой.
- Для работы военных индикаторов.
- Летательных аппаратах.
Именно в этих устройствах требуется небольшой ток, но длительная работа.
Функционирует урановая батарея при температуре от -40 до +80 Градусов Цельсия.
Принцип работы тритиевой батарейки и исследования в этой области
Функционирование происходит за счет разложения изотопа водорода трития. Этой темой занимались еще в 50-х годах. Работы велись с никелем, стронцием, иттрием. Получить что-то стоящее из этих материалов не удалось.
Только тритий дал нужный результат. Он может выдавать мягкий поток электронов. Это помогло сотворить долго работающий источник тока.
Электроны внутри энергетического источника перемещаются равномерно в каждую из сторон. В кремниевых пластинах производится электроэнергия. За счет работы электронов с p-n переходами удавалось поймать менее 50% электронов.
Чтобы решить эту проблему ученые Рочестерского университета сделали на поверхности кремниевых пластин дырки. Теперь тритий стал полностью заполнять отверстия. Кроме этого его полностью окружает кремний.
Созданная тритиевая батарейка может долго выдерживать температуру в -50 градусов и +150. Распад трития длится 12,262 года. В итоге вот что выходит:
- Электроны
- Антинейтрин
- Гелий 3
В результате малой энергии электронов их легко можно задержать с помощью обычной бумаги, резины или ткани.
Производители позаботились о безопасности
Тритиевый батарейки имеют хорошо выполненный корпус которые не дает излучение проникнуть во внешнюю среду.
Промышленность добывает тритий делая облучение изотопом лития, а также нейтронами. Есть еще одна технология. Она заключается в том, что нужно перерабатывать тяжелую воду (Замедлителя ядерных реакторов).
По сути изотоп не опасен для организма человека. Радиация от него поступает в воздух лишь на пару миллиметров. Если он попадет в организм с водой, тогда это опасно.
В 2005 году была обоснована фирма CityLabs. Ее основная задача производить тритиевые батарейки. Ее руководитель Ларри Олсен создал долгоживущую батарею в 70-х годах. Этой же фирмой была создана батарейка NanoTritium. Год создания 2018. Ее стали именовать как P100. Напряжение этой батареи равно 0,75 вольт. Мощность 75 нановатт.
Плюсом является 1-й вывод микросхемы. Минусов 15 вывод. Внешне эта батарея напоминает обычную микросхему. Ее производят в корпусе LCC68 и LCC 44.
Тритиевая батарейка в отличие от своих младших мало живущих братьев обладает рядом преимуществ:
- Давление внутри корпуса не растет.
- Нет химически активных веществ.
- Корпус не разрушается.
- С легкостью выдерживает механические воздействия.
- Вещества образующиеся в результате работы тритиевой батарейки не токсичны.
Единственный минус подобного источника питания заключается в цене. На данный момент она очень сильно варьирует. Но примерно она составляет 2000 долларов.
Читайте так же статью атомная батарейка.
