Переход на низкоуглеродную версию

Батарея из радиоактивного углерода для получения энергии длительного действия

17 апреля 2025 года
Сотрудники CSN

Исследователи разработали прототип ядерной батареи, которая может обеспечивать работу небольших устройств в течение десятилетий без подзарядки. В батарее используется углерод-14, радиоактивная форма углерода, для безопасной и эффективной выработки энергии.

О своем открытии на недавней встрече Американского химического общества рассказал Су-Иль Ин из южнокорейского Института науки и технологии Тэгу Кёнбук. "Я решил использовать радиоактивный изотоп углерода, потому что он генерирует только бета-лучи", - говорит доктор Ин.

Бета-лучи - это высокоскоростные электроны, которые можно легко экранировать, что делает углерод-14 безопасным выбором для миниатюрных ядерных батарей. Прототип предназначен для производства постоянного потока электроэнергии с помощью бетавольтаического процесса: электроны, испускаемые радиоуглеродом, ударяют в полупроводник из диоксида титана, который затем подает ток во внешнюю цепь.

В отличие от литий-ионных батарей, которые со временем разрушаются и требуют частой зарядки, эти ядерные батареи могут обеспечить гораздо более длительный срок службы. "Производительность литий-ионных батарей практически исчерпана, - объясняет доктор Ин.

Не последнюю роль играет и воздействие на окружающую среду. Производство литий-ионных батарей связано с добычей полезных ископаемых, потреблением большого количества энергии и воды. Радиоуглеродные батареи, напротив, могут снизить потребность в столь интенсивном использовании ресурсов - особенно в небольших, критически важных приложениях.

Доктор Ин видит большой потенциал в медицинских технологиях. "Мы можем поместить безопасную ядерную энергию в устройства размером с палец, - говорит он. Такие устройства, как кардиостимуляторы, могут работать в течение всей жизни пациента, что позволит избежать повторных операций по замене батарей".

Несмотря на то, что энергоэффективность все еще нуждается в улучшении, исследователи говорят, что эта технология может предложить новый путь для питания электроники - особенно там, где важны надежность, долговечность и минимальное обслуживание.