Атомные батарейки

В США разработаны наноматериалы, напрямую преобразующие радиацию в электричество
 
1 2 3
+
-
edit
 

KrMolot

опытный

В США разработаны наноматериалы, напрямую преобразующие радиацию в электричество (Компьюлента.ру)

28 марта 2008 года, 18:10
Текст: Михаил Карпов

Группа американских учёных утверждает, что материалы, способные преобразовывать радиацию в электричество напрямую, откроют новую эру в машиностроении и космонавтике, сообщает New Scientist, В атомных электростанциях используется другой подход к выработке элеткроэнергии: реактор нагревает пар, который вращает турбины, вырабатывающие электричество.

С 60-х годов прошлого века США и СССР использовали термоэлектрические материалы, которые преобразовывали тепло, выделяемое при радиоактивном распаде, в электричество, в качестве элементов питания для своих космических зондов. Эти материалы, однако, обладают очень низким КПД.

Теперь же, американские исследователи разработали высокоэффективный материал, который способен преобразовывать даже не тепло, а саму радиацию в электроэнергию. Ливиу Поупа-Симил, бывший инженер из Государственной лаборатории Лос-Аламоса, основатель частной исследовательской компании LAVM и Клаудиу Мунтеле из Университета сельского хозяйства и механизации Алабамы, утверждают, что преобразовывать энергию радиоактивных частиц напрямую в электричество намного эффективнее.

Материалы, на которых они ставили эксперимент, позволили получить в 20 раз большую отдачу от радиоактивного распада, нежели при использовании термоэлектрических материалов. В данный момент учёные проводят эксперимент со слоями углеродных нанотрубок с золотом внутри, окружёнными гидридом лития. Радиоактивные частицы, ударяющиеся о золото, выбивают из него высокоэнергетические электроны. Они проходят понанотрубкам и попадают в гидрид лития, откуда и продолжают свой путь по электродам.

Устройства на основе этой технологии могут быть достаточно малы, чтобы обеспечивать электроэнергией космические зонды, самолёты и даже наземный транспорт. Это, однако, произойдёт, по словам разработчиков, не раньше, чем через десять лет - столько времени примерно нужно для доведения этого метода до ума.
Источник: Компьюлента.ру
 

ttt

аксакал

Если такую штуку доведут - это будет революция
http://tl2002.livejournal.com/  
+
-
edit
 

AGRESSOR

литератор
★★★★★
Смотря какой КПД будет у доведенных до серии материалов...
 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Напомню политику форумов Авиабазы - отдельный вопрос - отдельная тема.

Пихать всё скопом в одну тему - это моветон.
 

au

   
★★☆
Дык это просто перепечатка новости, без единого знака вопроса в теме. :)
 
+
-
edit
 

KrMolot

опытный

Вопросы: что подразумевается под "радиоактивные частицы" в данном случае и на сколько сложно технологически (на нынешнем этапе развития технологий) получить углеродные нанотрубки с подобной структурой? :)
 

au

   
★★☆
KrMolot> Вопросы: что подразумевается под "радиоактивные частицы" в данном случае

В ленте новостей (Рома, прости:) была дана ссылка на оригинал.
 

marata

Вахтер форумный
★★
KrMolot>> Вопросы: что подразумевается под "радиоактивные частицы" в данном случае
au> В ленте новостей (Рома, прости:) была дана ссылка на оригинал.
По ссылке тоже "слепая" статья. А сайт LAVM LLC вообще смахивает на страничку киберсквотера ;)
 

au

   
★★☆
Дык свежачок, потом опубликуют в метериалах конфы, потом в журнале специальном, а уж когда в компутерре — сами угадайте :)

з.ы. Можно было и не ходить кругами, что-то соображаю медленно.. %)Патент US20070133733 - Method for developing nuclear fuel and its application - Google Патенты
 
Это сообщение редактировалось 30.03.2008 в 18:07
RU вантох #02.04.2008 17:34
+
-
edit
 

вантох

опытный

А зачем такая наноштука с радиацией? Сколько-нибудь заметные мощности ее просто спалят из-за наноразмеров, разбрасывать везде мелкие атомные батарейки как-то нехорошо.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
RU Kuznets #02.04.2008 18:18  @вантох#02.04.2008 17:34
+
-
edit
 

Kuznets

Клерк-старожил
★☆
вантох> разбрасывать везде мелкие атомные батарейки как-то нехорошо.

+1 имхо это главное...
 
+
-
edit
 

Jerard

аксакал

> разбрасывать везде мелкие атомные батарейки как-то нехорошо.

Соль рассыпать тоже... калийную.
"Остановите Землю — я сойду" (С) Лесли Брикасс, Энтони Ньюли  
+
-
edit
 

au

   
★★☆
вантох> А зачем такая наноштука с радиацией? Сколько-нибудь заметные мощности ее просто спалят из-за наноразмеров, разбрасывать везде мелкие атомные батарейки как-то нехорошо.

Может стоило сперва прочитать и понять, а потом уже прогнозы писать?
 
+
-
edit
 

вантох

опытный

вантох>> А зачем такая наноштука с радиацией? Сколько-нибудь заметные мощности ее просто спалят из-за наноразмеров, разбрасывать везде мелкие атомные батарейки как-то нехорошо.
au> Может стоило сперва прочитать и понять, а потом уже прогнозы писать?

А Вы действительно, прочитав, не обратили внимания что эта технология - не для реакторов? Чем тоньше структура тем хуже ей под облучением."На изотопах" можно делать только батарейки. Причем изотопа для автомобиля и тем более самолета(как в ихнем прогнозе) понадобится преизрядно. Кстати можно прикинуть, какого и скоко.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
Это сообщение редактировалось 04.04.2008 в 12:42
RU вантох #04.04.2008 12:35  @Jerard#03.04.2008 05:28
+
-
edit
 

вантох

опытный

>> разбрасывать везде мелкие атомные батарейки как-то нехорошо.
Jerard> Соль рассыпать тоже... калийную.

C калийной солью напрямую не прокатит. Вот если у костерка погреться - и полсотни ПДК по саже-газам можно нанюхаться, ну и зола калийная тоже. Зато тепло и шашлык.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
MD Serg Ivanov #04.04.2012 21:04
+
+1
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Сообщение было перенесено из темы Новости науки и техники вразброс.
Американские ученые разработали миниатюрную атомную батарейку. такая батарейка способна работать несколько десятилетий. «Когда мы слышим слово «атомный», то сразу представляем себе что-то огромное и небезопасное, - сказал Цзя Ван Квон, главный руководитель разработки чудо-батарейки. - А ведь питание от ядерных батареек используется во многих отраслях, в различных устройствах - от новейших кардиостимуляторов до спутников и морских навигационных приборов». Управляемая Цзя Ван Квоном команда ученых и технологов из американского Университета Миссури разработала действующий прототип сверхминиатюрной и долговечной батарейки. Она должна работать без перерыва несколько десятилетий. А в перспективе, может быть, и несколько сотен лет. В батарейках такого рода один электрод - это радиоактивный изотоп, а второй - металлическая пластинка. Эта пластинка из-за беспрерывной бомбардировки ионизирующим излучением со временем разрушается, что и приводит к выходу из строя батарейки. Чтобы батарейка работала так долго, сколько существует изотоп, пластинка должна быть достаточно большой. Ученые из Университета Миссури использовали в для создания электрода новый материал - жидкий полупроводник, который не разрушается под действием радиации, что помогло им радикально уменьшить размеры батарейки. Доктор Цзя Ван Квон полагает, что такая батарейка может быть тоньше человеческого волоса. По прогнозам, американская разработка найдет широкое применение в миниатюрных электронных приборах.
Прикреплённые файлы:
atombat.jpg (скачать) [6,6 кБ, 16 загрузок]
 
 
 17.0.963.7917.0.963.79
+
-
edit
 

au

   
★★☆
Однако новость 2009 года :)

BBC NEWS | Technology | Tiny 'nuclear batteries' unveiled

A team of researchers in the US has demonstrated a tiny battery powered by the decay of radioactive isotopes. // news.bbc.co.uk
 

Кто может, вытащите это:
T. Wacharasindhu, J.W. Kwon,D. Meier, and J.D. Robertson, "Radioisotope Microbattery Based on Liquid Semiconductor," Journal of Applied Physics Letters, 95, 014103, 2009.

T. Wacharasindhu, J.W. Kwon, D.E. Meier, and J.D. Robertson, "Liquid-Semiconductor-Based Micro Power Source Using Radioisotope Energy Conversion," IEEE International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, (Denver, CO), June 21-25, 2009, pp656-659.

А вот и топливо:
D. Meier, A. Garnov, J.D. Robertson, T. Wacharasindhu and J.W. Kwon, "Production of 35S for a Liquid Semiconductor Betavoltaic," Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 10.1007/s10967-009-0157-9, 2009.

Странный выбор, однако.
 3.5.63.5.6
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
au> Однако новость 2009 года :)
Да интересно куда оно пошло.
au> А вот и топливо:
Сера-35 87 суток полураспад, бета-активность.
au> Странный выбор, однако.
Видимо, в основном, из соображений безопасности.
Прямое преобразование ядерной энергии в электрическую - штука сверхинтересная.
Простейшая идея - две обкладки конденсатора, одна из которых излучает альфа или бета частицы. Напряжение между ними такое, что частица летя против поля снижает свою скорость почти до 0 и не греет ничего. Осталось придумать диэлектрик выдерживающий это напряжение и не взаимодействующий с альфа или бета частицами. Для вакуума и полония-210 - расстояние между обкладками десятки м.
При этом уд.масса получалась 0,27кг/кВт. Проект 60-х годов.
 18.0.1025.14218.0.1025.142
+
-
edit
 

au

   
★★☆
au>> Однако новость 2009 года :)
S.I.> Да интересно куда оно пошло.

Вроде никуда. Хотя вот ещё на тему: Cold Fission - IEEE Spectrum
"With submarine power plants in mind, DARPA wanted GTI to run full speed toward proving that a reactor of the 100- to 1000-kilowatt scale could be built."

и ещё изобретатели:

HOME | widetronix.com

        Autonomous Intelligence for the Wireless World Widetronix designs and manufactures ultra-low power sensor platforms with lifetimes designed to exceed 25 years. A core component of our technology is the use of an innovative energy source, called a betavoltaic, which powers the autonomous sensor platform. Our platform stores the continuous power produced by the betavoltaic and uses it to take measurements and transmit data. Widetronix is an early-stage venture spun out of Cornell University. Widetronix is actively collaborating with customers on defense, medical and industrial applications. // Дальше — www.widetronix.com
 

Патент US20110241144 - Nuclear Batteries

We introduce a new technology for Manufactureable, High Power Density, High Volume Utilization Nuclear Batteries. Betavoltaic batteries are an excellent choice for battery applications which require long life, high power density, or the ability to operate in harsh environments. In order to optimize the performance of betavoltaic batteries for these applications or any other application, it is desirable to maximize the efficiency of beta particle energy conversion into power, while at the same time increasing the power density of an overall device. The small (submicron) thickness of the active volume of both the isotope layer and the semiconductor device is due to the short absorption length of beta electrons. The absorption length determines the self absorption of the beta particles in the radioisotope layer as well as the range, or travel distance, of the betas in the semiconductor converter which is typically a semiconductor device comprising at least one PN junction. Various devices and methods to solve the current industry problems and limitations are presented here. // www.google.com
 

au>> А вот и топливо:
S.I.> Сера-35 87 суток полураспад, бета-активность.
au>> Странный выбор, однако.
S.I.> Видимо, в основном, из соображений безопасности.

Наверно из соображений минимальной головной боли. Серу они получали в универском реакторе, облучая хлорид калия тепловыми нейтронами. А если потом дать ей распасться, не будет возни с утилизацией. А так радий им лучше всего, как всегда :)
 3.5.63.5.6

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Почему радий лучше-то? Чем больше период полураспада - тем, как правило, меньше удельная мощность.
 3.6.283.6.28

au

   
★★☆
Fakir> Почему радий лучше-то? Чем больше период полураспада - тем, как правило, меньше удельная мощность.

Светит сильнее (4784.34кЭв а) и дольше (1600 л). Плотный (5.5~6). Но там гаммы немного есть (186.21кЭв, 3.59%). И его не надо делать в реакторе — его можно добывать (покупать), и больше он никому не нужен, так что может быть даже вариант "только заберите эту гадость" с производителями урана.
 3.5.63.5.6
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Fakir>> Почему радий лучше-то?
au> Светит сильнее
Светит в альфе и гамме. А здесь похоже фишка в том что надо светить именно в бета.
..Бета-гальваническая (betavoltaic) батарея генерирует электрическую энергию следующим образом: радиоизотоп, который используется в качестве «топлива», излучает бета-излучение, которое бомбардирует кремниевую пластину, состоящую из двух слоёв. Выбиваемые со своих орбит электроны и создают разность потенциалов (и, соответственно, электрический ток).
Скорее всего батареи будут небольших размеров и тонкими – по крайней мере, так обещают разработчики технологии. Надо добавить, что при работе батареи практически не выделяется тепловая энергия.©
Прикреплённые файлы:
47cd55102c3275fcf6d85db8806.gi f (скачать) [4,3 кБ, 14 загрузок]
 
 
 17.0.963.7917.0.963.79
Это сообщение редактировалось 08.04.2012 в 12:25
RU Клапауций #27.11.2014 09:27
+
+1
-
edit
 

Клапауций

координатор
★★☆
Вот ещё атомные батарейки. К началу темы отношения не имеют, однако радиацию в электричество преобразуют. Слово "нано" в названии есть ;)
.
В тот день, когда ты решишь, что ты лишен недостатков , попробуй прогуляться по воде  

U235

старожил
★★★★★
ttt> Если такую штуку доведут - это будет революция

Разве что если сумеют сделать это со светом, если КПД солнечных батарей удастся поднять и снизить их цену. Что уже не факт. При работе на ионизирующем излучении ресурс таких устройств будет очень низким, т.к. любые наноструктуры радиация разносит очень быстро. А потоки радиации характерные для реакторов так вообще даже кристаллические решетки металлов разрушают.
Те, кто ввергает в ад других, никогда не достигнут рая  33.033.0
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru