Das erste Mobiltelefon wurde vor über vierzig Jahren entwickelt. Die Wissenschaft schreitet natürlich voran. Und wer hätte damals gedacht, dass vierzig Jahre später eine Atombatterie für das Telefon geboren werden würde? Ja, die Wissenschaft macht keine großen Sprünge, aber immer noch mit bedeutenden Durchbrüchen in vielen Bereichen, insbesondere in jüngster Zeit. Und dieser Artikel widmet sich speziell dem Thema der Verwendung von Atombatterien in modernen Geräten.
Intro
Jetzt ist der Smartphone-Markt einer der vielversprechendsten Bereiche der Elektronik. Dieser Bereich entwickelt sich dynamisch, ohne eine Minute anzuh alten. Es scheint, dass das iPhone 3 gerade in den Verkauf gegangen ist und das iPhone 6 und das iPhone 6 Plus bereits in den Regalen der Mobilfunkgeschäfte zur Schau gestellt werden. Unnötig zu erwähnen, welchen Weg die Ingenieure des Unternehmens gegangen sind, um die Benutzer mit der neuesten Hardware zufrieden zu stellen?
Dasselbe gilt für Android und Windows Phone. Ein paar mehrVor Jahren versammelte sich die ganze Schulklasse um einen glücklichen Mann, der ein Android-Handy hatte. Und wenn es jemandem gelang, persönlich eine Anwendung zu spielen, in der man die Action durch Drehen des Bildschirms steuern konnte (besonders wenn dieses Spiel aus der Kategorie Rennsport stammte), strahlte er buchstäblich vor Glück.
Das überrascht heutzutage niemanden mehr. Sogar Erstklässler benutzen jetzt leise Apple-Telefone ohne viel Freude und Vergnügen, ohne zu wissen, wie viel Glück sie wirklich haben. Trotzdem wissen sie einfach nicht, dass es einst Telefone gab, die mit Hilfe von Drucktasten funktionierten, nicht mit Berührungssteuerungen. Dass es auf diesen Handys nur ein paar Spiele gab. Und dass sogar die Schlange auf dem zweifarbigen Bildschirm des Nokia 1100 für die Kinder dieser Zeit Anlass zu unendlicher Freude war und fast tagelang damit gespielt wurde.
Natürlich waren die Spiele damals von viel geringerer Qualität. Es war möglich, solche Telefone mehrere Tage lang ohne Aufladen zu verwenden. Jetzt hat die Spieleindustrie im Bereich Smartphones ein höheres Niveau erreicht, und dies erfordert leistungsfähigere Telefonakkus. Was glauben Sie, wie lange das neueste, leistungsstärkste Smartphone in Bezug auf die Akkulaufzeit h alten kann?
Brauchen wir eine Atombatterie?
Wir versichern Ihnen, dass es (Smarfton) auch bei passiver Verwendung wahrscheinlich nicht länger als 3 Tage hält. Lithium-Ionen-Akkus werden in modernen Smartphones als Energiequelle verwendet. Etwas seltenerModelle, die mit Polymerbatterien betrieben werden. Tatsächlich h alten diese Telefone sehr langer Arbeit nicht stand. Sie können sie während der Akkulaufzeit abspielen und einige Stunden lang Filme darauf ansehen, was normalerweise zehn nicht überschreitet. Hersteller solcher Geräte konkurrieren in mehreren Richtungen gleichzeitig. Der aktivste Kampf um den ersten Platz findet nach folgenden Kriterien statt:
- Bildschirmdiagonale.
- Hardware und Leistung.
- Abmessungen (genauer gesagt, der Kampf besteht darin, die Dicke zu reduzieren).
- Leistungsstarke autonome Stromversorgung.
Wie wir sehen, bleibt die Frage offen, ob wir eine Atombatterie für das Telefon brauchen. Nach Berechnungen von Wissenschaftlern können Telefone in Zukunft mit Batterien ausgestattet werden, die nach dem Prinzip der Reaktion eines Kernelements namens Tritium funktionieren. In diesem Fall können die Telefone nach konservativsten Schätzungen bis zu 20 Jahre ohne Aufladen funktionieren. Beeindruckend, nicht wahr?
Wie neu ist die Idee einer Atombatterie?
Die Idee, Miniatur-Kernreaktoren zu bauen (wir sprechen von Atombatterien), tauchte vor nicht allzu langer Zeit in hellen Köpfen auf. Es wurde angedeutet, dass die Verwendung solcher Geräte in den entsprechenden technischen Geräten dazu beitragen wird, das Problem nicht nur der Notwendigkeit des ständigen Aufladens, sondern auch anderer zu lösen.
TASS: Atombatterie zum Selbermachen. Ingenieure sprechen
Erste Aussageüber die Erfindung einer Batterie, die auf der Grundlage von Atomenergie funktionieren wird, wurde von einer Abteilung eines inländischen Konzerns namens Rosatom gemacht. Es war das Bergbau- und Chemiekombinat. Ingenieure sagten, dass die erste Energiequelle, die als Atombatterie positioniert ist, bereits 2017 gebaut werden kann.
Das Funktionsprinzip liegt in den Reaktionen, die mit Hilfe des Isotops „Nickel-63“ablaufen. Genauer gesagt sprechen wir von Betastrahlung. Interessanterweise kann eine nach diesem Prinzip gebaute Batterie etwa ein halbes Jahrhundert lang arbeiten. Die Abmessungen werden sehr, sehr kompakt sein. Zum Beispiel: Wenn Sie eine gewöhnliche Fingerbatterie nehmen und 30 Mal zusammendrücken, können Sie deutlich sehen, welche Größe eine Atombatterie haben wird.
Ist eine Atombatterie sicher?
Ingenieure sind sich absolut sicher, dass eine solche Stromversorgung keine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt. Der Grund für dieses Vertrauen war das Design der Batterie. Natürlich schadet direkte Betastrahlung eines beliebigen Isotops einem lebenden Organismus. Aber erstens wird es in dieser Batterie „weich“sein. Zweitens geht auch diese Strahlung nicht aus, da sie in der Stromquelle selbst absorbiert wird.
Aufgrund der Tatsache, dass Atombatterien "Russland A123" Strahlung in sich selbst absorbieren, ohne sie nach außen abzugeben, erstellen Experten bereits eine strategische Prognose für den Einsatz von Atombatterien in verschiedenen Bereichen der Medizin. Beispielsweise kann es in das Design von Herzschrittmachern eingebracht werden. 2. einVielversprechende Richtung ist die Raumfahrtindustrie. An dritter Stelle steht natürlich die Industrie. Außerhalb der Top 3 gibt es viele Branchen, in denen die Energiequelle Atomkraft erfolgreich eingesetzt werden kann. Der vielleicht wichtigste davon ist der Transport.
Nachteile der Atomstromversorgung
Was bekommen wir statt einer Atombatterie? Was werden wir sozusagen sehen, wenn wir von der anderen Seite schauen? Erstens wird die Produktion solcher autonomen Energiequellen ein hübsches Sümmchen kosten. Genaue Mengen wollten die Ingenieure nicht nennen. Vielleicht hatten sie Angst, frühzeitig falsche Schlüsse zu ziehen. Eine grobe Schätzung wurde jedoch nicht in Zahlen, sondern in Worten angegeben. Das heißt, "alles ist sehr teuer." Nun, das war durchaus zu erwarten, nachdem ich den Kern der Sache einfach logisch eingeschätzt hatte. Es ist vielleicht noch zu früh, um von einer Serienfertigung im industriellen Maßstab zu sprechen. Wir können nur hoffen, dass im Laufe der Zeit alternative Technologien gefunden werden, die es ermöglichen, eine Atombatterie herzustellen, ohne ihre Zuverlässigkeit und Praktikabilität zu beeinträchtigen, aber viel billiger.
Übrigens, TASS schätzte 1 Gramm der Substanz auf 4.000 Dollar. Um also die notwendige Masse an Atommaterie zu gewinnen, die die langfristige Nutzung der Batterie sicherstellt, müssen derzeit 4,5 Millionen Rubel ausgegeben werden. Das Problem liegt im Isotop selbst. In der Natur existiert es einfach nicht, sie erzeugen mit speziellen Reaktoren ein Isotop. In unserem Land gibt es nur drei davon. Wie bereits erwähnt, vielleicht wird es mit der Zeit möglich seinVerwenden Sie andere Elemente, um die Produktionskosten der Quelle zu senken.
Tomsk. Atombatterie
Die Erfindung von Atombatterien wird nicht nur von professionellen Ingenieuren und Designern gemacht. Kürzlich entwickelte ein Doktorand an der Polytechnischen Universität Tomsk ein Modell einer neuen nuklearbetriebenen Batterie. Der Name dieses Mannes ist Dmitry Prokopiev. Seine Entwicklung ist in der Lage, 12 Jahre lang normal zu funktionieren. Während dieser Zeit muss es nicht einmal aufgeladen werden.
Das Zentrum des Systems war ein radioaktives Isotop namens „Tritium“. Bei geschicktem Einsatz ermöglicht es Ihnen, die während der Halbwertszeit freigesetzte Energie in die richtige Richtung zu lenken. Dabei wird Energie in Teilen freigesetzt. Sie können sagen, dosiert oder portioniert. Denken Sie daran, dass die Halbwertszeit dieses Kernelements etwa 12 Jahre beträgt. Daher ist die Verwendung des Akkus bei diesem Artikel innerhalb des angegebenen Zeitraums möglich.
Vorteile von Tritium
Im Vergleich zu einer Atombatterie, die einen Siliziumdetektor hat, ändert eine Atombatterie auf Tritiumbasis ihre Eigenschaften im Laufe der Zeit nicht. Und das ist sein unbestrittener Vorteil, sollte beachtet werden. Die Erfindung wurde am Nowosibirsker Institut für Kernphysik sowie am Institut für Physik und Technologie der Universität Tomsk getestet. Eine Atombatterie, deren Prinzip auf einer Kernreaktion beruht, hat gewisse Aussichten. Dies liegt in der Regel im Bereich der Elektronik. Zusammen mit ihm sind militärische Ausrüstung, Medizin undLuft-und Raumfahrtindustrie. Darüber haben wir bereits gesprochen.
Schlussfolgerung
Bei all den hohen Produktionskosten von Atombatterien hoffen wir, dass wir ihnen in naher Zukunft noch in Telefonen begegnen werden. Nun ein paar Worte zu dem Element, das die Grundlage der Batterie bilden wird. Tritium ist natürlich nuklearer Natur. Die Strahlung dieses Elements ist jedoch schwach. Es kann der menschlichen Gesundheit nicht schaden. Innere Organe und Haut leiden nicht unter geschicktem Gebrauch. Aus diesem Grund wurde es für den Einsatz in Batterien ausgewählt.
