Для космосу та не лише. Китайські дослідники розробили ядерну батарею, яка здатна функціонувати протягом 50 років без необхідності підзарядки.

Китайські науковці анонсували революційний прорив у галузі автономної енергетики – нову ядерну батарею, яка може функціонувати безперервно протягом півстоліття та має втричі вищу ефективність, ніж звичайні моделі.

Проект, який реалізувала команда під керівництвом професора Хайшена Саня з університету Сямень та дослідника Сінь Лі з Китайського інституту атомної енергії, зосереджений на розробці радіофотоелектричних елементів (РФЕ), що використовують стронцій-90 як основний матеріал.

Завдяки впровадженню інноваційної хвилевідної структури концентрації світла (WLC) і використанню сцинтиляторів GAGG: Ce (гадоліній-алюмогалієвий гранат, легований церієм), даний пристрій ефективно перетворює енергію, що виникає внаслідок радіоактивного розпаду, на світло. Це світло, в свою чергу, трансформується у електричну енергію за допомогою фотоелементів. Така система зменшує втрати енергії і усуває необхідність у наявності рухомих компонентів або зовнішніх джерел живлення.

Під час випробувань один модуль нової батареї досягнув ефективності перетворення енергії 2,96% та вихідної потужності 48,9 мікровата. У багатомодульному варіанті показник зріс до 3,17 мілівата. Прототип продемонстрував струм короткого замикання 2,23 мА та напругу холостого ходу 2,14 В.

Найбільш вражаючими є результати тестування на довговічність. При симуляції 50-річного впливу радіації батарея продемонструвала збереження працездатності з незначним зниженням оптичних характеристик лише на 13,8%. Це свідчить про те, що нова технологія здатна забезпечувати стабільне та надійне живлення навіть в екстремальних умовах, таких як космічний простір або глибоководні середовища.

Науковці акцентують увагу на тому, що нова методика відкриває нові горизонти для розробки компактних та надійних джерел енергії, які будуть корисними для місій, де необхідна тривала автономність. Проте, широке застосування цієї технології наразі стримується через високу ціну та складності, пов'язані з масовим виробництвом ізотопу стронцію-90.

Дослідження, опубліковане в журналі Light: Science & Applications, вже вважається значним досягненням у прогресі ядерних батарей, які мають потенціал стати надійним джерелом енергії навіть у найекстремальніших умовах.