Bateria atomowa dla telefonu: zasada działania, zalety i wady

Telefony komórkowe pojawiły się około czterdzieści lat temu. Postęp nie stoi w miejscu. Jest mało prawdopodobne, że w tamtych czasach ktoś mógł marzyć, że kiedykolwiek pojawi się bateria atomowa do telefonu. Postępy doprowadziły do ​​znaczących przełomów w wielu dziedzinach, szczególnie w ostatnim czasie. Przegląd ten skupi się na wykorzystaniu akumulatorów atomowych w nowoczesnych urządzeniach elektronicznych.

Nowoczesna technologia

Rynek elektroniki jest jednym z najbardziej obiecujących obszarów. Każdego roku ta sfera rozwija się coraz bardziej dynamicznie. Niedawno iPhone 3 trafił do sprzedaży, a dziś można kupić iPhone'a 8. Specjaliści musieli przejść długą drogę, aby zadowolić użytkowników za pomocą doskonałych urządzeń ze sprzętowego punktu widzenia. To samo dotyczy systemu Windows Phone i systemu Android. Kilka lat temu telefon z Androidem był czymś niesamowitym.

Wszystkie dzieci marzyły o graniu w gry, w których mogłyby kontrolować działania głównej postaci, obracając ekran. To jest teraz trudne do zdziwienia. Nawet pierwszoklasistki używają iPhone'a i nie odczuwają z tego szczególnego podniecenia. Nie będą już w stanie zrozumieć, że wcześniej istniały telefony działające na zasadzie kontroli za pomocą przycisków, a co gorsza, w telefonach tego czasu były tylko 2-3 prymitywne gry. Wówczas dla dzieci nawet wąż na monochromatycznym wyświetlaczu był powodem ogromnego szczęścia. Graj w nią dzień i noc. Gry w tym czasie nie były tak wysokiej jakości. Takie telefony można było używać przez kilka dni bez ładowania.

Bateria atomowa - idealne rozwiązanie dla długich gier

Gry na smartfony każdego roku osiągają wyższy poziom. Dlatego urządzenia wymagają silniejszych akumulatorów. Ile może wytrzymać najpotężniejszy smartfon z ogromną żywotnością baterii? Przy pasywnym użyciu takie urządzenie wytrzyma nie więcej niż trzy dni. Z tego powodu inżynierowie postanowili poruszyć kwestię stworzenia atomowej baterii. Dzisiaj smartfony zazwyczaj używają źródeł zasilania. akumulatory litowo-jonowe. Mniej powszechne elementy działające na baterie polimerowe. Takie telefony faktycznie nie utrzymują długiego funkcjonowania. Możesz je odtwarzać lub oglądać filmy w ciągu zaledwie kilku godzin.

Czy w smartfonach można używać baterii atomowych?

Większość firm zajmujących się produkcją smartfonów konkuruje na następujących wskaźnikach:

• przekątna ekranu;
• szybkość;
• wymiary (z reguły walka ma na celu zmniejszenie grubości urządzeń);
• żywotność baterii urządzenia.

Obecnie kwestia, w jaki sposób można wykorzystać energię jądrową do tworzenia nowoczesnych smartfonów, pozostaje aktualna. Zdaniem naukowców, w niedalekiej przyszłości pojawią się urządzenia, które mogą być wyposażone w baterie, które działają zgodnie z zasadą reakcji elementu jądrowego. W takim przypadku telefony będą działać bez dodatkowych opłat przez okres do 20 lat. Ta żywotność baterii nie może się nie udać.

Jak powstał pomysł baterii?

Bateria atomowa - całkiem nowoczesny rozwój XXI wieku. Zdecydowanie ten wynalazek otworzył ogromną liczbę możliwości w działaniach zarówno na Ziemi, jak i na przestrzeni kosmicznej. Ale czy to naprawdę nie jest szkodliwe dla zdrowia, jak mówią wszędzie?

Idea pojawienia się małych reaktorów jądrowych stała się ostatnio powszechna. Naukowcy zasugerowali, że taka bateria do telefonu pozbędzie się problemu z koniecznością doładowania. Pierwszy prototyp baterii, która wykorzystuje energię atomową w swojej pracy, został omówiony w rosyjskim przedsiębiorstwie Rosatom. Nie było konkretnych szczegółów. Jak mówią inżynierowie, pierwszy kompaktowy reaktor atomowy można wyprodukować w 2017 roku. Zasada działania takiej baterii polega na wykorzystaniu energii reakcji chemicznych, które zachodzą przy udziale izotopu niklu. Co więcej, mówimy o promieniowaniu beta. Ciekawostką jest fakt, że bateria, stworzona zgodnie z tą zasadą, będzie działać przez 50 lat. Rozmiar tego elementu będzie dość zwarty. Aby dowiedzieć się, jakie wymiary ma bateria atomowa, wystarczy wyobrazić sobie, że prosta bateria została zredukowana 30 razy.

Bezpieczeństwo baterii

Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, eksperci są przekonani, że bateria atomowa nie będzie miała negatywnego wpływu na ludzkie ciało. Powód takiego zaufania daje niepowtarzalny design. Bezpośrednie promieniowanie beta, bez żadnych wątpliwości, niekorzystnie wpływa na wszystkie żywe organizmy. Należy jednak pamiętać, że w takich bateriach będzie "miękki". Nawet jeśli takie promieniowanie nie wyjdzie na zewnątrz, zostanie ono wchłonięte wewnątrz ogniwa baterii. Ponieważ bateria atomowa będzie w stanie wchłonąć promieniowanie wewnątrz, nie pozwalając jej wyjść na zewnątrz, eksperci dzisiaj dokonują przewidywań dotyczących wykorzystania takich urządzeń akumulatorowych w medycynie. Na przykład takie baterie mogą być stosowane w konstrukcji rozruszników serca.

Kolejnym obiecującym kierunkiem wykorzystania takich baterii jest przemysł lotniczy. Przemysł znajduje się na trzecim miejscu. Oprócz tych głównych gałęzi przemysłu istnieje wiele dodatkowych projektów, w których można wykorzystać baterię atomową. Jednym z najważniejszych obszarów może być przemysł transportowy.

Główne wady

Co daje nam akumulator nuklearny? Zalety i wady tej baterii zostaną omówione szczegółowo później. Przede wszystkim warto zauważyć, że produkcja takich autonomicznych źródeł energii może być dość kosztowna. Naukowcy i inżynierowie jeszcze nie zdecydowali się podać dokładnego kosztu takiego rozwoju. Być może po prostu boją się wyciągać pochopne wnioski. Ale istnieje przybliżona ocena.

Mówiąc w przystępnym języku, ta technologia będzie bardzo droga. Warto było poczekać, jeśli trochę logicznej myśli. Prawdopodobnie jest za wcześnie, aby myśleć o uwolnieniu takich baterii na skalę przemysłową. Można mieć tylko nadzieję, że naukowcy będą w stanie znaleźć alternatywne technologie, które pomogą opracować niedrogi mobilny reaktor jądrowy bez zagrożenia skażeniem promieniowaniem. I najprawdopodobniej stanie się to w niedalekiej przyszłości.

Wiele osób interesuje się kosztem baterii atomowej. Do tej pory podano jedynie wstępne szacunki kosztu jednego grama substancji aktywnej takiej baterii: 4000 USD. Okazuje się, że produkcja jednego takiego urządzenia bateryjnego będzie musiała wydać około 4,5 miliona rubli. Główna trudność związana jest z produkcją samego izotopu. W swej czystej formie w naturze nie występuje. Aby go stworzyć, musisz użyć specjalnych reaktorów. W naszym kraju są tylko trzy takie reaktory. Być może z biegiem czasu opracowana zostanie technologia, która pozwoli na wykorzystanie innych elementów do produkcji, co obniży koszt produkcji tego pierwiastka.

Zasada działania baterii

Nie tylko eksperci zmagają się z problemem tworzenia baterii atomowej. Niedawno młody naukowiec z Tomska stworzył prototyp baterii działającej w oparciu o reakcję jądrową. Jak działa taka bateria atomowa? Zasada działania tego rozwiązania polega na wykorzystaniu izotopu trytu. Przy właściwym użyciu możesz skierować energię uzyskaną podczas okresu półtrwania tego elementu we właściwym kierunku. Bateria atomowa oparta na trylu będzie działać w prawidłowym trybie przez 12 lat. I przez ten czas bateria nie będzie musiała być ładowana. Warto również zauważyć, że energia jest uwalniana w małych porcjach.

Tryt: zalety

Jakie są zalety baterii atomowej do telefonu? Jak długo wytrzyma bateria? Urządzenie oparte na trylu nie zmieni swoich pierwotnych właściwości w czasie. Jest to niezaprzeczalna zaleta. Wynalazek został przetestowany w Instytucie Fizyki Jądrowej w Nowosybirsku. Testowano także model eksperymentalny na Uniwersytecie w Tomsku.

Bateria na bazie niklu

Pracownicy państwowego przedsiębiorstwa unitarnego "Związek górniczy i chemiczny" wyrazili gotowość do wyprodukowania prototypu baterii atomowej na bazie niklu. Głównym aktywnym składnikiem takiej baterii jest izotop niklu. Ten element jest w stanie zapewnić autonomiczną pracę elektroniki przez pół wieku. Zasada działania ogniwa akumulatorowego opiera się na działaniu beta-voltaic. To trochę jak efekt fotoelektryczny. Pary elektropułów w sieci półprzewodnikowej powstają ze względu na wpływ cząstek beta. Aby uzyskać izotop niklu, napromieniowano 63 cele niklu-62.

Oprócz długiego czasu pracy, kompaktowe wymiary można przypisać zalety takich baterii. W tym samym czasie baterie te będą całkowicie bezpieczne dla zdrowia. Takie zalety sprawiają, że akumulatory atomowe są szczególnie atrakcyjne dla wielu sfer działalności ludzkiej.

Perspektywy baterii

Akumulacja jądrowa, działająca w oparciu o reakcję jądrową, ma duże możliwości zastosowania. Takie urządzenie będzie szczególnie przydatne w dziedzinie elektroniki. Można go jednak używać nie tylko jako baterii telefonu. Kompaktowy reaktor będzie prawdopodobnie stosowany w przemyśle wojskowym i lotniczym, a także w medycynie.

Podsumowując

Akumulatory atomowe są niesamowitym osiągnięciem nauki, ponieważ tylko takie technologie współczesnego świata mogą wytrzymać wysokie i niskie temperatury, pracując w różnych warunkach.

Pomimo stosunkowo wysokich kosztów produkcji baterii atomowych, możemy jedynie mieć nadzieję, że będziemy mogli zobaczyć takie produkty w najnowszych modelach telefonów. Tylko element, który zostanie przyjęty jako podstawa takiej baterii, powoduje pewne pytania. Oczywiście, z natury tryt jest elementem jądrowym. Ale nadal ma dość słabe promieniowanie. Ta substancja nie zaszkodzi ludzkiemu ciału. Przy prawidłowym użytkowaniu baterii skóra i narządy wewnętrzne nie zostaną naruszone. Z tego powodu ten element jest dzisiaj najbardziej prawdopodobnym kandydatem do stworzenia kompaktowej baterii atomowej.