Ядерная батарейка на никеле-63: Китай опередил Россию

У нас вроде давно разработали. Но есть одно "НО":

Если бы стоимость ядерных батареек была невысокой, их можно было использовать в любых мобильных устройствах, даже в мобильных телефонах. К сожалению, стоимость 1 грамма радиоактивного никеля составляет около $4000, а изготовление одной батарейки может обойтись в 4,5 млн руб. Изотоп никель-63 не существует в природе, его можно наработать только на специальных ядерных реакторах, которые есть на трёх российских предприятиях.

Тем не менее, разработчики считают, что мелкосерийное производство таких элементов питания даст импульс для развития наукоёмких отраслей российской промышленности, в том числе ядерной энергетики, полупроводниковой и химической промышленности.

Китайцы не пишут, сколько она у них стоить будет...

новаторы ага. 

Во первых - это не батарейка а генератор. она вырабатывает бэта излучение которое тормозиться и преобразуется в тепло которое работает по ринципу выбивания электронов у полупроводниковой решетки.

Во вторых. Даже по моим легким подсчетам чтобы запитать телефон нужно в 10000 увеличить размер батарейки. 

Ну и в третьих - выработка 63 никеля не такая чудесная как у того же лития. По сути надо ковыряться в отходах ядерного реактора и пытаться насобирать нужный никель. Это тоже упоминается под витиеватым - нужно "повысить чистоту получаемого никеля"

Так что чуда не будет. расходимся. А так то первые никелевые генераторы или его аналоги уже давно использууются на апаратак летающих в космосе. Там ренгеном больше ренгеном меньше - уже пофигу

 для получения 1 ватта они соединят 10 тысяч этих микробатарей, то окончательный вес ядерной батареи мощностью 1 ватт будет составлять 100 килограммов. Но допустим они не соединят параллельно, а просто создадут одну большую ядерную батарею впихнув туда большой полупроводник и много радиоактивного никеля. Тогда вес будет меньше, но ненамного, пусть в 2 раза меньше, но такая батарея будет занимать большую площадь из-за короткого пробега бета частиц и самопоглощения, для эффективного поглощения бета частиц полупроводником они должны быть тонкие и занимать большую площадь – то есть быть похожи на типичную солнечную панель, можно конечно сделать ее многослойной и приблизить к форме куба, но это будет куб со сторонами около 20 сантиметров, примерно как аккумулятор на 60 ампер-часов, только в 3 раза тяжелее (около 50 кг). Но, этого все равно не хватит для работы современного смартфона, нужно по крайней мере 5 таких одноваттных ядерных батарей. Это никак не удасться изменить, это фундаментальная проблема ядерных батарей. Мощную (хотя бы порядка десятков ватт) ядерную батарею с долгим временем службы (порядка несколько лет) можно сделать только огромной и тяжелой из-за того, что изотопы с периодом полураспада порядка десятков лет излучают очень мало энергии в секунду. Они будут напоминать РИТЭГи, короче.

Вторая проблема таких батарей - КПД и тепловыделение, на оффициальном сайте BetaVolt не указан КПД но его легко рассчитать – зная среднюю энергию бета частиц распадающегося никеля 63, а именно 17 keV и активность источника – 50 кюри, а это 1 850 000 000 000 радиоактивных распадов на секунду, получаем, что мощность энергетического потока при таких параметрах составляет 5000 микроватт, тогда как реальная мощность батареи – 100 микроватт, в 50 раз меньше. А значит КПД такой батареи – 2%. У этого есть интересное последствие – а именно, вся остальная энергия, 98%, куда она девается? А она рассеивается в виде тепла. Это значит, что если они сделают батарею мощностью 1 ватт, то 50 ватт будет выделяться в виде тепла. Что такое 50 ватт тепла? Такая батарея будет нуждаться хотя бы в пассивной системе охлаждения, то есть иметь какой-то рассеиватель тепла, а это + к габаритам.

Третья проблема -- цена. Сколько будет стоить одна такая микробатарея мощностью хотя бы 100 микроватт? К сожалению, на сайте разработчика нет такой информации, но можно подсмотреть у конкурентов, тритиевые бетавольтаические батареи компании City labs имеют цену начиная от $5,250 долларов. А нужны тысяч таких батарей для питания одного смартфона. Никель 63 стоит дешевле, но его надо намного больше, к тому же его надо обогащать, разместить очень тонким слоем + бахнуть туда алмазный полупроводник – это все высокотехнологичное производство. Подсчитаем примерно. Активность никеля 63 равна около 10 кюри на грамм, то есть в такой батарейке минимум 5 граммов никеля. 1 грамм никеля 63 примерно стоит 4000 тысячи долларов, значит на производство одной батарейки на 100 микроватт надо минимум 20 тысяч долларов, сколько будет стоить батарейка на 1 ватт – трудно даже представить.

ералаш с часами вспомнился

а то машины. часы. ага. часы с 500кг батареи на руках. 

или авто с прицепом в виде 10 тонн батареи и за трилион. зато долго работает.

так и вижу дрон в сто тонн

шутник

если воспользоваться именно этими элементами (15x15x3 мм), потребуется КАМАЗ, чтобы возить питание для одного телефона.

то мы уже давно решили вопрос с дешёвой и вечной энергией, которая позволит убрать внутренние проблемы

 Капитализм с вечной энергией сократит народонаселение до времен средневековья.

А еще чайники свинарники многоэтажные строят, беЙсплатные для свиней! ))

Володь, ты в ряды нашего китайского камрада, с трудным именем и судьбой решил встать?

Не стОит, видишь как оперативно тебе панамку наполнили и далеко не сладостями