09.06 俄科研團隊取得核電池關鍵技術突破

核電池具有使用週期長的特點,其在醫學、空間等領域有廣泛的應用潛力,並在很多領域得到了成功應用。隨著人類對能源的依賴越來越深以及化石能源的日益消耗殆盡,核電池將是未來能源的重要形式。

俄羅斯衛星通訊社報道,經過科學家們50多年的努力,俄羅斯研究人員開發了一種通過鎳的同位素β輻射來轉變為電能的高效核電池。這種電池可以使用數十年,可能擁有非常廣泛的應用,涵蓋從醫療到太空技術領域。

俄科研團隊取得核電池關鍵技術突破

然而,長期以來,困擾開發人員的一大問題是無法準確預測電池的實際參數,這給他們的研究帶來巨大的阻礙,使得專家不得不通過反覆試驗的方法來推進。

而最近,俄羅斯一組研究人員提出了一種精確預測β輻射伏特電池性能的方法。開發這種由放射源和半導體轉換器組成的β輻射伏特電池參數實際預測方法,能夠在不使用昂貴放射性同位素層的情況下優化核電池的結構和參數,從而降低成本。

俄科研團隊取得核電池關鍵技術突破

▲新式核電池原型的結構圖

該組研究人員主要來自俄羅斯國立研究型技術大學"莫斯科國立鋼鐵合金學院"、俄羅斯科學院微電子技術與高純材料研究所、俄羅斯國家研究中心"庫爾恰托夫研究所"。

研發人員之一、俄羅斯國立研究型技術大學"莫斯科國立鋼鐵合金學院"教授鮑里斯·亞基莫夫表示:"我們使用了用電子束模擬β輻射的想法。由於β電子和電子束的能量吸收對深度的依賴性在質量上有所不同,科學家提出了用單能電子束正確模仿β輻射的方法。"

他表示,對核電池參數的實際預測能夠更準確地確定它們的應用領域。研究人員藉助放射源證實結果高度可靠。

專家補充道:"這樣一來,對半導體結構的研究有助於我們預測在其基礎上創建的元件參數,準確度不低於30%,這遠遠優於之前的預測。"

目前已為幾組β輻射電池的開發人員進行了預測,研究結果刊登在學術期刊《應用輻射與同位素》(Applied Radiation and Isotope)上。


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