Нажмите ENTER, чтобы посмотреть результаты поиска, или нажмите ESC для отмены.

Российские физики улучшили ядерную батарейку для кардиостимуляторов

Команда исследователей из России сумела оптимизировать толщину слоев ядерной батарейки, которая использует для производства электроэнергии бета-распад изотопа никеля-63. Энергоемкость на 1 грамм веса созданной ими батарейки составляет 3300 милливатт-час, а срок бесперебойной работы — 50 лет. Такие элементы питания могут применяться в широком спектре задач, где востребована высокая надежность и долговечность: от медицинской техники (в первую очередь, кардиостимуляторов) до аппаратов для исследований дальнего космоса.

Бета-вольтаическая батарейка преобразует энергию бета-излучения в электричество с помощью монокристаллов пьезоэлектриков. Главным преимуществом таких элементов питания перед гальваническими является их долговечность: период полураспада используемых радиоактивных изотопов составляет десятки лет, в течение которых элемент работает и выдает постоянную мощность. Однако до последнего времени эффективность бета-вольтаических генераторов значительно уступала традиционным химическим, поэтому даже в кардиостимуляторах, где бета-вольтаика применялась в 70-х, ее вытеснили литий-ионные аккумуляторы.

Группа ученых из МФТИ, ФГБНУ ТИСНУМ и МИСиС под руководством Владимира Бланка придумала способ почти на порядок повысить эффективность ядерной батарейки. В построенном ими элементе бета-частицы испускаются радиоактивным изотопом никеля-63, а в качестве поглотителя выступают алмазные барьеры Шоттки. Эффективность батарейки составила примерно десять микроватт на сантиметр кубический, а суммарная мощность достигла одного микроватта — такой мощности достаточно, чтобы питать кардиостимулятор.

Учёные подчёркивают, что для никеля-63 характерно так называемое «мягкое» излучение, не наносящее вред живому организму.

Рекомендуем