Группа физиков и инженеров из Китая разработала уникальную миниатюрную ядерную батарею, которая в 8000 раз эффективнее существующих аналогов. Результаты их исследования были опубликованы на портале Nature и могут стать решением для создания компактных источников энергии на основе ядерного материала.
Микроядерные батареи используют энергию радиоактивного распада изотопов для генерации электроэнергии в небольших масштабах, обычно в диапазоне нановатт или микроватт. В отличие от традиционных химических батарей, срок службы микроядерной батареи определяется периодом полураспада используемого радиоизотопа, что может обеспечить её работу на протяжении нескольких десятилетий. Более того, радиоактивный распад не зависит от условий окружающей среды, таких как температура и давление, что делает такие батареи надежным решением в условиях, где обычные батареи могут оказаться непрактичными.
Традиционные микроядерные батареи используют радиоизотопы америция (241Am и 243Am), которые излучают альфа-частицы и имеют долгий период полураспада. Однако высокая самоадсорбция в их конструкции затрудняла эффективное преобразование энергии альфа-распада. Новая архитектура, предложенная учеными, включает коалесцентный преобразователь энергии, который связывает радиоизотопы с преобразователями на молекулярном уровне, что значительно повышает эффективность преобразования.
С использованием этого подхода была создана новая радиофотоэлектрическая микроядерная батарея, которая демонстрирует общую эффективность преобразования мощности 0,889% и мощность на активность 139 микроватт на кюри. Этот прорыв может существенно изменить подход к созданию источников энергии.
