Pierwszy telefon komórkowy powstał ponad czterdzieści lat temu. Oczywiście nauka się rozwija. I kto by wtedy pomyślał, że czterdzieści lat później narodzi się bateria atomowa do telefonu? Tak, nauka nie idzie w zawrotnym tempie, ale wciąż dokonuje znaczących przełomów w wielu dziedzinach, zwłaszcza w ostatnich czasach. A ten artykuł będzie poświęcony konkretnie tematowi wykorzystania baterii atomowych w nowoczesnych urządzeniach.
Wstęp
Teraz rynek smartfonów jest jednym z najbardziej obiecujących obszarów elektroniki. Obszar ten rozwija się dynamicznie, nie zatrzymując się ani na minutę. Wydawałoby się, że iPhone 3 właśnie trafił do sprzedaży, a iPhone 6 i iPhone 6 Plus już afiszują się na półkach sklepów z łącznością komórkową. Nie trzeba dodawać, jaką ścieżkę poszli inżynierowie firmy, aby zadowolić użytkowników najnowszym sprzętem?
To samo można powiedzieć o Androidzie i Windows Phone. Jeszcze kilkalata temu cała klasa szkolna zebrała się wokół szczęściarza, który miał telefon z Androidem. A kiedy komuś udało się osobiście zagrać w aplikację, w której można było sterować akcją, obracając ekran (zwłaszcza jeśli ta gra była z kategorii wyścigi), dosłownie promieniał radością.
W dzisiejszych czasach nikogo to nie dziwi. Nawet pierwszoklasiści po cichu używają teraz telefonów Apple bez większej radości i zachwytu, nie zdając sobie sprawy, jakie naprawdę mają szczęście. Mimo to po prostu nie wiedzą, że kiedyś były telefony, które działały za pomocą przycisków, a nie sterowania dotykowego. Że na tych telefonach było tylko kilka gier. I że nawet wąż na dwukolorowym ekranie Nokii 1100 był okazją do niekończącej się rozkoszy dla ówczesnych dzieci i bawiły się nim niemal przez wiele dni.
Oczywiście wtedy gry były znacznie niższej jakości. Takich telefonów można było używać przez kilka dni bez konieczności doładowania. Teraz branża gier w dziedzinie smartfonów osiągnęła wyższy poziom, a to wymaga mocniejszych baterii do telefonów. Jak myślisz, jak długo wytrzyma najnowszy, najmocniejszy smartfon pod względem żywotności baterii?
Czy potrzebujemy baterii atomowej?
Zapewniamy, że nawet przy biernym użytkowaniu (smarfton) jest mało prawdopodobne, aby wytrzymał dłużej niż 3 dni. W nowoczesnych smartfonach jako źródła zasilania stosowane są baterie litowo-jonowe. Nieco rzadziejmodele zasilane bateriami polimerowymi. W rzeczywistości te telefony nie wytrzymują bardzo długiej pracy. Można je odtwarzać podczas pracy na baterii, oglądać na nich filmy przez kilka godzin, które zwykle nie przekraczają dziesięciu. Producenci takich urządzeń konkurują jednocześnie w kilku kierunkach. Najbardziej aktywna walka o pierwsze miejsce toczy się pod następującymi kryteriami:
- Przekątna ekranu.
- Sprzęt i wydajność.
- Wymiary (a dokładniej, walka polega na zmniejszeniu grubości).
- Potężny autonomiczny zasilacz.
Jak widać, pytanie, czy potrzebujemy baterii atomowej do telefonu, pozostaje otwarte. Według wyliczeń naukowców telefony w przyszłości mogą być wyposażone w baterie działające na zasadzie reakcji pierwiastka jądrowego zwanego trytem. W takim przypadku telefony będą mogły działać bez ładowania nawet przez 20 lat, według najbardziej ostrożnych szacunków. Imponujące, prawda?
Jak nowy jest pomysł na baterię atomową?
Pomysł stworzenia miniaturowych reaktorów jądrowych (mowa o bateriach jądrowych) pojawił się w jasnych umysłach nie tak dawno temu. Sugerowano, że zastosowanie takiego sprzętu w odpowiednich urządzeniach technicznych pomoże uporać się z problemem nie tylko konieczności ciągłego doładowywania, ale także z innymi.
TASS: bateria atomowa zrób to sam. Rozmowa inżynierów
Pierwsze oświadczenieo wynalezieniu baterii, która będzie działać w oparciu o energię atomową, dokonał oddział krajowego koncernu Rosatom. Był to Kombinat Górniczo-Chemiczny. Inżynierowie powiedzieli, że pierwsze źródło zasilania, które jest pozycjonowane jako bateria atomowa, może powstać już w 2017 roku.
Zasada działania będzie polegała na reakcjach, które zachodzą za pomocą izotopu „nikiel-63”. Mówiąc dokładniej, mówimy o promieniowaniu beta. Co ciekawe, bateria zbudowana według tej zasady będzie w stanie pracować przez około pół wieku. Wymiary będą bardzo, bardzo kompaktowe. Na przykład: jeśli weźmiesz zwykłą baterię palcową i ściśniesz ją 30 razy, możesz wyraźnie zobaczyć, jaki rozmiar będzie miała bateria atomowa.
Czy bateria jądrowa jest bezpieczna?
Inżynierowie są absolutnie pewni, że taki zasilacz nie będzie stanowił zagrożenia dla zdrowia ludzkiego. Powodem tego zaufania była konstrukcja baterii. Oczywiście bezpośrednie promieniowanie beta dowolnego izotopu zaszkodzi żywemu organizmowi. Ale po pierwsze, w tej baterii będzie „miękki”. Po drugie, nawet to promieniowanie nie zgaśnie, ponieważ zostanie pochłonięte wewnątrz samego źródła zasilania.
Z uwagi na fakt, że baterie jądrowe „Rosja A123” będą absorbować promieniowanie wewnątrz siebie, nie uwalniając go na zewnątrz, eksperci już budują strategiczną prognozę wykorzystania baterii jądrowych w różnych dziedzinach medycyny. Na przykład można go wprowadzić do konstrukcji rozruszników serca. 2nd inobiecującym kierunkiem jest przemysł kosmiczny. Na trzecim miejscu jest oczywiście przemysł. Poza pierwszą trójką istnieje wiele gałęzi, w których będzie można z powodzeniem wykorzystać atomowe źródło energii. Być może najważniejszym z nich jest transport.
Wady zasilania atomowego
Co otrzymujemy zamiast baterii jądrowej? Że tak powiem, co zobaczymy, jeśli spojrzymy z drugiej strony? Po pierwsze, produkcja takich autonomicznych źródeł energii będzie kosztować sporo. Inżynierowie nie chcieli podawać dokładnych kwot. Być może bali się wyciągać błędne wczesne wnioski. Jednak przybliżone oszacowanie zostało podane nie w liczbach, ale w słowach. Oznacza to, że „wszystko jest bardzo drogie”. Cóż, było to całkiem do przewidzenia, oceniając istotę sprawy po prostu logicznie. Być może jest jeszcze za wcześnie, aby mówić o produkcji seryjnej na skalę przemysłową. Możemy mieć tylko nadzieję, że z czasem zostaną odnalezione alternatywne technologie, które umożliwią stworzenie baterii atomowej bez uszczerbku dla jej niezawodności i praktyczności, ale znacznie tańszej.
Przy okazji, TASS oszacował 1 gram substancji na 4 tysiące dolarów. Tak więc, aby uzyskać niezbędną masę materii atomowej, która zapewni długotrwałe użytkowanie baterii, obecnie trzeba wydać 4,5 miliona rubli. Problem tkwi w samym izotopie. W naturze po prostu nie istnieje, tworzą izotop za pomocą specjalnych reaktorów. W naszym kraju są ich tylko trzy. Jak wspomniano wcześniej, może z czasem będzie to możliweużyj innych elementów, aby obniżyć koszty produkcji źródła.
Tomsk. Bateria atomowa
Wynalezienie baterii atomowych jest dziełem nie tylko profesjonalnych inżynierów i projektantów. Niedawno doktorant na Politechnice Tomskiej opracował model nowej baterii o napędzie jądrowym. Ten człowiek nazywa się Dmitrij Prokopiew. Jego rozwój jest w stanie normalnie funkcjonować przez 12 lat. W tym czasie nie będzie trzeba go ładować ani razu.
Centrum systemu stanowił radioaktywny izotop zwany „trytem”. Przy umiejętnym zastosowaniu pozwala skierować energię uwolnioną w czasie półtrwania we właściwym kierunku. W tym przypadku energia jest uwalniana w częściach. Możesz powiedzieć, dozowane lub porcjowane. Przypomnijmy, że okres półtrwania tego pierwiastka jądrowego wynosi około 12 lat. Dlatego używanie baterii w tym przedmiocie jest możliwe w określonym czasie.
Korzyści z trytu
W porównaniu z baterią atomową, która ma detektor krzemowy, bateria atomowa na bazie trytu nie zmienia swoich właściwości w czasie. I to jest jego niewątpliwa zaleta, należy to zauważyć. Wynalazek został przetestowany w Nowosybirskim Instytucie Fizyki Jądrowej, a także w Instytucie Fizyki i Technologii Uniwersytetu Tomskiego. Bateria atomowa, której zasada opiera się na reakcji jądrowej, ma pewne perspektywy. Dzieje się tak zwykle w dziedzinie elektroniki. Wraz z nim jest sprzęt wojskowy, medycyna iprzemysł lotniczy. Już o tym rozmawialiśmy.
Wniosek
Przy wszystkich wysokich kosztach produkcji baterii atomowych miejmy nadzieję, że jeszcze w najbliższej przyszłości spotkamy je w telefonach. Teraz kilka słów o elemencie, który będzie stanowił podstawę baterii. Tryt ma oczywiście charakter jądrowy. Jednak promieniowanie tego pierwiastka jest słabe. Nie może zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu. Narządy wewnętrzne i skóra nie ucierpią z powodu umiejętnego użytkowania. Dlatego został wybrany do użytku w bateriach.
