В Томском политехническом университете разработана атомная батарея

В Томском политехническом университете разработана атомная батарея на основе арсенида галлия.

Разработка отечественного исследователя, по сути, представляет собой радиоизотопный термоэлектрический генератор, пишет Аркадий Дроздовский, Генеральный директор «Инжиниринговой компании «2К».

Его принцип действия основан на естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразовании их энергии тепла в электроэнергию. Такие источники питания удобны своей долговременной работой, которая может составлять многие годы в зависимости от периода полураспада элемента. Например, период полураспада трития составляет немногим более 12 лет.

В середине 20 века американские и советские исследователи на фоне стремительной гонки космических программ задались вопросом о создании долговременных источников питания, которые можно было бы размещать на космических аппаратах и удаленных наземных станциях.

Они руководствовались тем, что генератор должен обладать стабильной выходной мощностью, сохраняющейся в течение большого промежутка времени и длительной работой без технического обслуживания. Ведь в таких генераторах нет подвижных частей.

В случае значительного удаления космического аппарата от Солнца эффективность солнечных батарей резко падает, а использование традиционных источников энергии, таких как топливные элементы, потребует увеличения массы объекта. Учитывая, что полезная нагрузка ракетоносителя на сегодняшний день не позволяет сильно развернуться, научно-исследовательская команда обычно бьется за каждый свободный объем и массу своего космического аппарата.

Например, межпланетная станция «Новые горизонты» была оснащена РИТЭГом (радиоизотопным термоэлектрическим генератором), где в качестве рабочего элемента используется изотоп плутония-238. Его период полураспада составляет немногим более 87 лет, для радиоизотопных генераторов это весьма приличная цифра.

Подобная долговременность работы привела к тому, что плутониевая термоэлектрическая батарейка успешно применялась в США в имплантантах, в частности в кардиостимуляторе. Фактически встроенная плутониевая батарейка могла пережить своего носителя и пересажена другому.

Отечественная атомная батарея использует в своей конструкции детектор, изготовленный из арсенида галлия, то есть полупроводника, представляющего собой соединение галлия и мышьяка.

Арсенид галлия успешно применяется в современной высокотехнологичной промышленности, например, его используют для производства высокочастотных интегральных схем, т.к. является полупроводником.

В начале 60-ых годов прошлого века американские исследователи установили, что при определенных условиях можно добиться высокочастотных колебаний электрического тока в кристалле арсенида галлия.

В результате сегодня мы можем встретить интегральные GaAs-схемы в различных электронных устройствах, где присутствует потребность в быстродействии. Например, в некоторых современных радарах, где используется матрица из приемопередающих модулей на основе арсенида галлия.

Идёт загрузка...

Оставить комментарий
Ваше имя
Комментарий: *
Введите символы:: * Обновить