Ученые из Корейского института науки и технологий Тэгу Кенбук разработали инновационную ядерную батарею, способную преобразовывать излучение в электричество для длительного использования. Это нововведение представляет собой более безопасную альтернативу литий-ионным батареям, а также позволяет избежать обычных проблем, связанных с ядерной радиацией, сообщает информационное агентство SeredinaAsia.
Команда, возглавляемая профессором Су-Ил Ин, создала бетавольтаический элемент, чувствительный к красителю, батарею, работающую на углероде-14, радиоактивном изотопе, известном как радиоуглерод, который испускает только бета-лучи.
“Я решил использовать радиоактивный изотоп углерода, потому что он генерирует только бета-лучи”, — объясняет Ин. Радиоуглерод недорогой, легкодоступный и его легко перерабатывать, что делает его многообещающим устойчивым источником энергии.
Подход включает углерод-14, испускающий бета-частицы, которые взаимодействуют с полупроводником из диоксида титана, покрытым красителем на основе рутения. Когда электроны проходят через материал, эта реакция запускает электронную лавину, генерирующую энергию. Несмотря на низкую выходную мощность, батареи достаточно для работы с низкоэнергетическими устройствами, такими как датчики окружающей среды и медицинские имплантаты.
В ходе испытаний исследователи обнаружили, что такая конструкция значительно повысила эффективность преобразования энергии с 0,48% до 2,86%. “Эти долговечные ядерные батареи могли бы найти множество применений», — говорит Ин. “Например, кардиостимулятор прослужит человеку всю жизнь, устраняя необходимость в хирургической замене”.
Поскольку тонкие материалы, такие как бумага или алюминиевая фольга, могут блокировать бета-частицы, излучение, испускаемое углеродом-14, считается безвредным. Ядерные аккумуляторы обеспечивают устойчивую и неприхотливую в обслуживании замену литий-ионным батареям, которые нуждаются в частой подзарядке и вызывают экологические проблемы.
“Мы можем использовать безопасную ядерную энергию в устройствах размером с палец”, — говорит Ин, подчеркивая потенциал этой технологии. Су-Ил Ин представит результаты своей команды на весеннем собрании Американского химического общества (ACS) в 2025 году.
Как сообщалось ранее, ученые Казахстана разработали первый в мире препарат против радиационного воздействия.
