Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Интересное

Ядерное сердце: атомные батарейки будущего

21.12.2015

Атомные батарейки будущего – новые горизонты для медицины, геологии и космических технологий

Производство так называемой ядерной батарейки на основе никеля-63 будет налажено в Красноярском крае. Знаменитый горно-химический комбинат, подземный город-завод, который в советское время был в авангарде оборонного ядерного проекта, готовится открыть новую страницу в истории мирной атомной энергии. Об опытном образце батарейки, который должен появиться к 2017 году, нам рассказал директор ГХК Петр Гаврилов. 

4

Технология:

Первый этап создания батареи требует производства высокообогащённого (не ниже 80%) никеля-63, не существующего в природе. В природе содержится только изотоп никеля-62.

В результате реакции радиационного захвата нейтрона в специальном реакторе можно нарабатывать уникальный изотоп никеля-63. Причём для данной реакции требуются две стадии обогащения: сначала по никелю-62, далее, после облучения и выделения, обогащение по никелю-63. Ни одна страна в мире больше не способна обогащать на центрифугах никель-63. Производство батареи разбито на два этапа: обогащение и изготовление самого источника. На первом этапе в 2015 году в реактор будут загружены исходные мишени с обогащённым никелем-62, и к 2016 году будет получено необходимое количество никеля-63, который после выделения и обогащения будет использован в батарее.

Второй этап разработок включает в себя создание и непосредственное производство компактной эффективной батарейки с высоким КПД, в основе которой лежит бета-вольтаический эффект. Пока по второму этапу ведутся научно-исследовательские работы.

СПРАВКА

Никель-63

Изотоп никеля-63 является чистым излучателем (нет сопутствующего вредного гамма-излучения) и имеет период полураспада 100 лет.

2

Безопасность:

Важная особенность данной разработки – абсолютная безопасность как во время использования батареи, так и после окончания её срока службы. Батарея будет безопасна для людей и для окружающей среды. Это обусловлено свойствами никеля-63: период полураспада 100 лет и мягкое бета-излучение, что делает применение данного изотопа совершенно безопасным в качестве источника излучения для батареи.

Конкурентные преимущества:

Уникальность данной батарейки будет заключаться в её безопасности, компактности и продолжительном сроке службы. В ней используется изотоп никеля-63, не существующий в природе. Ни одна страна в мире, кроме России, не обладает всем комплексом технологий, позволяющих обеспечить выпуск такой батареи в промышленных масштабах. Предприятия Росатома же могут не только получать никель-63, но и организовать его промышленное производство.

3

Востребованность:

Перспективу применения данной батарейки ее создатели видят в космической индустрии, различных подводных системах, медицине (в части кардиостимуляторов) и оборонной промышленности, а в перспективе и в транспортной индустрии. Ведь такая батарейка в 30 раз компактнее, чем современная ион-литиевая батарея, экологически безопасна и безвредна для человека за счет производимого мягкого бета-излучения, которое самопоглощается внутри аккумулятора, а продолжительность её работы достигает 50 лет.

Специалисты Росатома участвовали в переговорах с швейцарскими фармакологическими компаниями, которые выразили большую заинтересованность к разработке для использования в кардиостимуляторах, ведь сегодняшние кардиостимуляторы с использованием плутония-238 работают не более 10 лет, и человеку, например с врождённым пороком сердца, в течение жизни приходится переносить минимум 2–3 операции на сердце. Батарея же Росатома позволит больным делать всего одну операцию в 50 лет.

5

Минусы:

Ожидать в скором времени появления таких батареек в коммерческих продуктах, например в мобильных телефонах, пока не стоит. Сегодня единственным препятствием распространения ядерных батареек выступает их высокая стоимость. По оценкам экспертов, изготовление одной батарейки может бойтись в несколько миллионов рублей. Такое затратное производство объясняется сложной технологической цепочкой получения изотопа никеля-63. Его можно наработать только на специальных ядерных реакторах, которые есть на трех российских предприятиях. Впрочем, если батарейку успешно апробируют, то объем нарабатываемого для неё никеля-63 будет расти, а себестоимость одной батарейки – падать.Будем надеяться, что отечественным ученым удастся сделать технологию доступной широкой общественности как можно скорее.

Вестник Атомпрома

 
Социальные комментарии Cackle
Loading...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.