сегодня: 05.06.2020

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2020-02-25 07:11:00 /РИА "Сибирь" /Красноярск

Красноярские ученые предложили новый метод создания долговечных батареек





Ученые федерального исследовательского Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами из госуниверситета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнёва и Сибирского федерального университета планируют использовать для создания ядерных батарей химический метод на основе реакции восстановления ионов никеля в растворе. При этом исследователи заменили традиционные кремниевые подложки обыкновенной алюминиевой фольгой, что позволило значительно облегчить и удешевить процесс производства. Результаты работы опубликованы в Journal of Physics: Conference Series

Обычные батарейки вырабатывают электрическую энергию в результате химических реакций. Бетавольтаические источники энергии - ядерные батарейки - получают энергию за счет распада радиоактивных изотопов. Один из них — изотоп никеля. Его период полураспада достигает ста лет, что делает источник питания на его основе долговечным. При этом бета-излучение этого изотопа низкоэнергетично и не представляет опасности для здоровья человека. Самой оболочки батареи достаточно для того, чтобы гарантированно защитить организм от проникновения в него частиц радиоактивного распада.

Однако создать ядерную батарейку не так легко. Помимо высокой цены на изотоп никеля, проблемным остается способ его нанесения на подложку - основу батареи. Известны электрохимический и магнетронный методы покрытия. Побочные процессы при электрохимическом осаждении никеля на поверхность полупроводниковых подложек могут вызывать значительное ухудшение их качества и снижать мощность батареи, а магнетронное напыление требует сложного и дорогостоящего оборудования.

Никелированная активная поверхность Химический метод ранее никто не пытался применять его в этой области. Более того, в роли подложки красноярские ученые предложили использовать вместо кремния обычную алюминиевую фольгу, которая покрывается действующим в качестве генератора энергии изотопом никеля. Подобная поверхность имеет гораздо большую площадь: к ней, соответственно, прикрепляется большее количество ионов, за счет чего возрастает и доля используемой энергии. К тому же фольга оказалась технологически удобнее: ее легко обрабатывать и покрывать металлом, а изотоп при этом очень легко вернуть в исходную форму. При необходимости такое свойство позволяет переделать некачественные образцы.

Сам процесс также оказался довольно простым. В термостойкий стакан наливается раствор с изотопом никеля. Небольшие образцы фольги помещают в раствор и кипятят при температуре около 100? С. В результате на подложку выпадает слой восстановленного металла. Основной плюс этого метода в том, что его можно проводить в обычных условиях без использования дорогостоящего оборудования. Для начала исследователи проверили данный метод на нерадиоактивных, стабильных изотопах никеля. Поскольку радиоактивные и нерадиоактивные атомы никеля имеют одинаковые химические свойства, то их поведение также будет идентичным. Это позволяет применить данный метод и для радиоактивных частиц с тем же результатом, но в более безопасных для исследователей условиях.

"Этот метод еще не применялся для таких целей, но мы решили использовать его для отработки нанесения излучающих покрытий. Были опасения, что при таком способе покрытия из электролита вместе с никелем на подложку переходит небольшая примесь фосфора. Мы показали, что добавка фосфора не вредит покрытию, а наоборот, упрочняетего и не влияет на желаемые свойства. Этот способ перспективен для получения ядерных батареек, которые могут работать около ста лет без дополнительной подзарядки. Их можно использовать в разных сферах промышленности, в том числе для военных и космических приложений. Особенно такая технология актуальна для медицины: люди, использующие кардиостимуляторы, в качестве источника энергии постоянно держат при себе сумку-батарею, что неудобно. Ядерная же батарея может быть такого размера, чтобы вышить в тело человека", - отметила младший научный сотрудник Института химии и химической технологии Красноярского научного центра СО РАН Наталья Евсевская.

Работа поддержана финансированием федеральной целевой программы, сообщили в группе научных коммуникаций Красноярского научного цента СО РАН (федерального исследовательского центра).



Cмотрите также:  Наука  Красноярский край
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
****

1 августа 2020 года Сибирский международный марафон в Омске состоится, сообщили организаторы

*****
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
Реклама

Универсальная вебкамера за 1190 рублей, функция автоматической записи
*******
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2009, РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12