Ядерная батарейка — «ядерный реактор в миниатюре» — автономный источник электропитания, способный работать без подзарядки несколько десятилетий.

Сердце ядерной батарейки — вакуумная капсула с радиоактивным изотопом. Благодаря энергии ядерного распада она нагревается до 1500°C и начинает светиться. Расположенные вокруг капсулы фотоэлементы преобразуют свет в электрическую энергию.

Несколько интересных фактов:

🥲Температура Солнца - около 6000 градусов по Цельсию
Ядерная батарейка разогревается до 1000-1500 градусов по Цельсию

🥲Начинка ядерной батарейки - капсула, которая за счет энергии естественного распада метастабильных ядер сама себя разогревает

🥲При выборе радиоактивного изотопа важно учитывать:
— удельную мощность
— простоту и удобство наработки радионуклида (например, в атомном реакторе)
— отсутствие гамма-излучения

В связи с этим для ядерных батареек в кардиостимуляторах или датчиках артериального давления и показателей крови подходят только плутоний-238 и никель-63. 

🥲В МИФИ создан прототип ядерной батарейки с никелем-63 и средней мощностью (от 1 мВт до 100 Вт).

😃От излучаемого этим изотопом мягкого бета-излучения легко создать защиту, а его период полураспада - более 100 лет — достаточно длительный.

😃КПД преобразования теплового излучения (ближнего инфракрасного диапазона) достигает 15 %. Это больше чем в два раза превосходит КПД преобразования радиоизотопных источников питания, выполненных по технологии радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ).

🥲В будущем ядерные батарейки могут стать незаменимыми на территориях, удаленных от инфраструктуры, например, в Арктике, на больших глубинах, на газо- и нефтепроводах большой протяженности, в космосе, а также в связи и медицине – там, где нужна длительная работа прибора без подзарядки или замены источников энергии.

📽 Интересно узнать больше? Смотрите запись стрима с Петром Борисюком, заведующим кафедрой физико-технических проблем метрологии Института ЛаПлаз.

#все_ответы_в_науке_МИФИ
#десятилетиенауки #МинобрнаукиРоссии #популяризациянауки