Атомна батерия за телефона: принцип на работа, предимства и недостатъци

Мобилните телефони се появиха преди около четиридесет години. Напредъкът не стои неподвижно. Малко вероятно е в онези дни някой да е сънувал, че някога ще се появи атомна батерия за телефон. Напредъкът доведе до значителни постижения в много области, особено в последно време. Този преглед ще се съсредоточи върху използването на атомни батерии в съвременните електронни устройства.

Съвременни технологии

Пазарът на електроника е една от най-обещаващите области. Всяка година тази сфера се развива все по-динамично. Неотдавна iPhone 3 започна да се продава и днес можете да си купите iPhone 8. Специалистите трябваше да направят дълъг път, за да задоволят потребителите с перфектни устройства от хардуерна гледна точка. Същото се отнася и за Windows Phone и Android. Преди няколко години телефон с Android е нещо невероятно.

Всички деца са мечтали да играят игри, където могат да контролират действията на главния герой, като завъртат екрана. Сега това е трудно да се изненада. Дори първокласниците използват iPhone и не се чувстват особено вълнуващи от това. Те вече няма да могат да разберат, че преди имаше телефони, които функционират на базата на бутон за управление, а още по-лошо, имаше само 2-3 примитивни игри на телефоните от онова време. Тогава за деца дори змия на монохромен дисплей е причина за огромно щастие. Играй може ден и нощ. Игрите по това време не бяха толкова висококачествени. Възможно е да се използват такива телефони за няколко дни без зареждане.

Атомна батерия - идеалното решение за дълги игри

Игрите на смартфони всяка година достигат по-високо ниво. Затова устройствата изискват по-силни батерии. Колко най-мощният смартфон с огромен живот на батерията може да издържи днес? При пасивно използване такова устройство ще продължи не повече от три дни. Поради тази причина инженерите решиха да повдигнат въпроса за създаването на клетка от атомни батерии. Днес смартфоните обикновено използват източници на енергия. литиево-йонни батерии. По-малко общи елементи, работещи с полимерни батерии. Такива телефони всъщност не поддържат дълго функциониране. Можете да играете или да гледате филми за тях само за няколко часа.

Може ли да се използва атомна батерия в смартфони?

Повечето компании, занимаващи се с производство на смартфони, се конкурират по следните показатели:

• диагонал на екрана;
• производителност;
• размери (като правило борбата е за намаляване на дебелината на устройствата);
• живота на батерията на устройството.

В момента въпросът как ядрената енергия може да се използва за създаване на модерни смартфони остава актуален. Според учените в близко бъдеще ще се появят устройства, които могат да бъдат оборудвани с батерии, които функционират според принципа на реакция на ядрен елемент. В този случай телефоните ще работят без допълнително заплащане до 20 години. Този живот на батерията не може да не успее да впечатли.

Как стана идеята за батерията?

Атомна батерия - доста модерно развитие на XXI век. Определено, това изобретение е открило огромен брой възможности в дейностите както на земните, така и на космическите дейности. Но наистина ли не е вредно за здравето, както казват те навсякъде?

Идеята за появата на малки ядрени реактори напоследък стана широко разпространена. Учените предполагат, че такава батерия за телефона ще се отърве от проблема с необходимостта от презареждане. Първият прототип на батерията, който използва атомната енергия в работата си, бе обсъден в руското предприятие "Росатом". Няма специфични особености. Както казват инженерите, първият компактен атомна реактор може да бъде произведен през 2017 година. Принципът на действие на такава батерия ще се състои в използването на енергията от химични реакции, които се случват с участието на никеловия изотоп. Още по-точно става дума за бета лъчение. Интерес представлява фактът, че батерията, създадена по този принцип, ще работи 50 години. Размерът на този елемент ще бъде доста компактен. За да има представа за размерите на ядрената батерия, достатъчно е да си представим, че една проста батерия е намалена 30 пъти.

Безопасност на батериите

Що се отнася до безопасността, експертите са уверени, че атомната батерия няма да има отрицателно въздействие върху човешкото тяло. Причината за това доверие дава уникален дизайн. Директното бета лъчение, без съмнение, засяга всички живи организми. Въпреки това, трябва да се има предвид, че в такива батерии тя ще бъде "мека". Дори ако такава радиация не излезе навън, тя ще се абсорбира в клетката на батерията. Тъй като атомната батерия ще може да поглъща радиацията вътре, не й позволява да излезе навън, днес експертите правят прогнози за използването на такива батерии в медицинската област. Например такива батерии могат да се използват при изграждането на пейсмейкъри.

Друга обещаваща посока за използването на такива батерии е аерокосмическата индустрия. Промишлеността е на трето място. В допълнение към тези основни индустрии, има много допълнителни проекти, в които атомната батерия може да се използва. Една от най-важните области може да бъде транспортната индустрия.

Основни недостатъци

Какво ни дава ядрена батерия? Предимствата и недостатъците на тази батерия ще бъдат подробно разгледани по-късно. На първо място, заслужава да се отбележи, че производството на такива автономни енергийни източници може да бъде доста скъпо. Учените и инженерите все още не са решили да посочат точните разходи за такова развитие. Може би просто се страхуват да направят прибързани заключения. Но има приблизителна оценка.

Говорейки на достъпен език, тази технология ще бъде много скъпа. Заслужаваше си да чакаме, ако имаше някаква логична мисъл. Вероятно е твърде рано да се мисли за освобождаването на такива батерии в индустриален мащаб. Остава да се надяваме, че учените ще могат да намерят алтернативни технологии, които ще помогнат за разработването на евтин мобилен ядрен реактор без заплаха от радиационно замърсяване. И най-вероятно това ще се случи в близко бъдеще.

Мнозина се интересуват колко струва атомната батерия. Досега са дадени само предварителни оценки на цената на един грам от активното вещество на такава батерия: $ 4,000. Оказва се, че производството на една такава батерия устройство ще трябва да похарчи около 4,5 милиона рубли. Основната трудност е свързана с производството на самия изотоп. В чистата си форма в природата това не се случва. За да го създадете, трябва да използвате специални реактори. В страната ни има само три такива реактора. Може би с течение на времето ще бъдат разработени технологии, които позволяват използването на други елементи за производство, което ще намали разходите за производство на този елемент.

Принципът на батерията

Не само експертите се борят с проблема за създаване на атомна батерия. Наскоро един млад учен от Томск създаде прототип на батерия, която функционира на базата на ядрена реакция. Как работи такава атомна батерия? Принципът на действие на това развитие е използването на тритиевия изотоп. С правилното използване можете да насочите енергията, получена по време на периода на полуразпад на този елемент, в правилната посока. Атомната батерия на база тритий ще работи в правилния режим в продължение на 12 години. И за този период от време батерията няма да се нуждае от презареждане. Също така трябва да се отбележи, че енергията се отделя на малки порции.

Тритий: предимства

Какви са предимствата на атомната батерия за телефон? Колко време ще продължи тази батерия? Устройството на база тритий няма да промени първоначалните си свойства с течение на времето. Това е неоспоримо предимство. Изобретението е тествано в Института по ядрена физика в Новосибирск. Също така, експериментален модел беше тестван в Томския университет.

Никелова батерия

Служители на Федералното държавно унитарно предприятие "Минно-химичен комбинат" изразиха готовност да произведат прототип на атомна батерия на никелова основа. Основният активен компонент в такава батерия е никеловият изотоп. Този елемент е в състояние да осигури автономното функциониране на електрониката за половин век. Принципът на работа на клетката на батерията се основава на бета-волтския ефект. Това е малко като фотоелектричен ефект. Електро-дупковите двойки в полупроводниковата решетка се формират поради влиянието на бета-частиците. За получаване на никелов изотоп са облъчени 63 мишени от никел-62.

В допълнение към дългото работно време, компактните размери могат да се отдадат на предимствата на такива батерии. В същото време тези батерии ще бъдат напълно безопасни за здравето. Тези предимства правят атомните батерии особено привлекателни за много сфери на човешката дейност.

Перспективи за батерията

Ядрената батерия, която функционира на базата на ядрена реакция, има големи перспективи за използване. Такова устройство ще бъде особено полезно в областта на електрониката. Въпреки това, той може да се използва не само като телефонна батерия. Вероятно ще бъде използван компактен реактор във военната и аерокосмическата промишленост, както и в медицината.

В заключение

Атомните батерии са невероятно постижение на науката, тъй като само такива технологии на съвременния свят могат да издържат на високи и ниски температури, работещи в различни условия.

Въпреки относително високата цена на производството на атомни батерии, можем само да се надяваме, че ще можем да видим такива продукти в най-новите модели телефони. Само елементът, който ще бъде взет като основа на такава батерия, предизвиква определени въпроси. Разбира се, по своя характер тритийът е ядрен елемент. Но той все още има доста слаба радиация. Това вещество няма да навреди на човешкото тяло. С правилното използване на батерията кожата и вътрешните органи няма да бъдат засегнати. Поради тази причина този елемент днес служи като най-вероятният кандидат за създаването на компактна атомна батерия.