V Číně se očividně inspirovali ikonickou rekvizitou příběhů science-fiction, v nichž energii dodávají přízračně zářící krystaly. Vyvinuli „mikrojadernou baterii,“ která podle nich může dodávat sice nevelké množství energie, ale velice dlouho, celé desítky let.
S jadernými bateriemi jsme se na OSLU již setkali. V zásadě vždy jde o určité množství radioaktivního materiálu, který je uložen ve spolehlivém obalu a radioaktivní rozpad poskytuje energii, typicky po dlouhou dobu. Některé technologie tohoto typu přímo převádějí radioaktivní záření na elektřinu, jiné zase využívají teplo či světelnou energii vznikající při radioaktivním rozpadu.
Jak kouzelně uvádí Michael Irwing na platformě New Atlas, čínští tvůrci zvolili druhou z uvedených možností a využívají světlo z doslova komiksově zářícího krystalu. Energii v mikrojaderné baterii generuje malé množství radioaktivního americia, které je uložené v polymerovém krystalu. Výsledkem je stabilní přízračně zelená záře, připomínající noční výzdobu dětského pokojíku nebo psytranceové party.
Zeleně zářící krystal doplňuje drobný fotovoltaický článek, který převádí zelené záření na elektřinu. Vnějším obalem mikrojaderné baterie je vrstva křemene, která zabraňuje únikům radiace. Podle čínského týmu stovky hodin testů prokázaly, že mikrojaderná baterie představuje trvalý zdroj energie, který, jak odhadují, vydrží desítky let. Účinnost mikrojaderné baterie je velmi vysoká, ale jde pochopitelně jen o velmi malé množství energie, 139 mikrowattů na 1 curie (Ci).
Pro takovou baterii se nabízejí velmi široké možnosti využití. Mikrojaderná baterie bude dodávat energii bez ohledu na extrémy prostředí, pokud jde o teplotu, tlak nebo třeba magnetické pole. Může pohánět senzory, mikroboty a podobná zařízení třeba i na vulkánu, na dně oceánu nebo ve vesmírném prostoru, nemluvě o slibném zpravodajském a vojenském využití.
Video: 2187 - The 50 Year Nuclear Battery From China And How To Make Your Own Version
Literatura
Baterie z jaderného odpadu a diamantů vydrží 5 tisíc let
Autor: Stanislav Mihulka (04.12.2016)
Nanodiamantové jaderné baterie by mohly změnit svět
Autor: Stanislav Mihulka (26.08.2020)
K čemu všemu se můžou hodit nanodiamanty?
Autor: Vladimír Wagner (28.08.2020)
Diamantové baterie s jaderným odpadem mohou napájet umělé neurony
Autor: Stanislav Mihulka (31.05.2022)
Diskuze:
Ví prosím někdo,
Pavel Nedbal,2024-09-21 22:24:46
jakou to má energetickou účinnost, energie rozpadu na energii světla? (účinnost konverze světlo/elektřina bude moci být optimalizována vhodnou vlnovou délkou záření luminoforu.
Re: Ví prosím někdo,
František Janeček,2024-09-22 15:38:16
Nemá to moc dobrou účinnost. Energie přeměny 241Am je asi 5 MeV. 1 Curie je asi 4x10^10 rozpadů za sekundu. 1 eV je asi 10^-19 J. Maximální možný výkon tohoto zdroje je tedy v řádu jednotek mW.
Počítám dobře?
Petr Mikulášek,2024-09-21 06:26:28
Konzultoval jsem závěry s kalkulačkou, na 1W energie vychází 2.1 kg 241Am a nějakých 266.2 TBq aktivity. Objemově 153,5 ml.
Počítám, že bude potřeba tenký vrstvy s luminoforem, řekněme 0.1mm se svícením z obou stran, pak vychází plát cca 0.75m². Když by se to poskládalo do několika vrstev, tak by to nemuselo být úplně marný... na přístroj velikosti pračky s odběrem do 1W. Prakticky tomu brání jenom nedostupnost americia ve větším množství (dělá se z nedostatkovýho Pu), toxicita a radioaktivita.
Btw, proč je ve videu "betavolt", když Am se rozpadá na 2x α + γ ?
Re: Počítám dobře?
F M,2024-09-22 02:06:03
Je tam dostupný jen abstrakt:-(
Jde o americium 243 dle článku, celková účinnost přeměny energie 0,889 %, dle wiky alfa rozpad (prakticky 100%) s poločasem 7364 let. Zlepšení (8000x), pokud to dobře chápu by mělo být v tom řetězci, alfa - excitace elektronu toho lanthanoidu (a ne zase americia) - vyzáření fotonu - FV článek, být na místě toho vyzáření fotonu, jinak by zřejmě energie skončila v teple (nevyužitelném/špatně; pravděpodobnosti?).
Omluva, nebudu to nic co jsem našel o účinnosti rozepisovat do dvou příspěvků.
Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
