Алмазная батарея из ядерных отходов может работать тысячи лет

27.08.2026

Обычные аккумуляторы приходится регулярно заряжать или заменять, однако существуют устройства, для которых такая процедура может быть практически невозможной. Речь идет о медицинских имплантах, космических аппаратах и оборудовании, установленном в труднодоступных местах. Исследователи из Университета Бристоля совместно с Управлением по атомной энергии Великобритании (UKAEA) разработали прототип источника питания, рассчитанного на исключительно длительную работу без подзарядки и обслуживания.

Основой новой технологии стал радиоактивный изотоп углерода-14, более известный благодаря использованию в радиоуглеродном методе определения возраста археологических находок. Теперь специалисты предложили применить свойства этого изотопа для получения электричества. Период полураспада углерода-14 составляет около 5700 лет, поэтому процесс его распада происходит чрезвычайно медленно и позволяет создать источник энергии, способный сохранять работоспособность в течение очень продолжительного времени.

Принцип действия батареи основан на радиоактивном распаде. Углерод-14 постепенно превращается в другие элементы, испуская при этом бета-частицы, то есть быстрые электроны. Изотоп заключен внутри искусственного алмаза, который одновременно выполняет функции полупроводника и защитного корпуса. Возникающее движение электронов преобразуется в небольшой, но постоянный электрический ток. По принципу преобразования энергии такая система напоминает солнечную батарею, однако вместо энергии фотонов использует энергию атомного распада.

Конструкция рассчитана на микроваттный уровень мощности, поэтому сравнивать такую батарею с аккумулятором смартфона или электромобиля было бы неправильно. Ее главное преимущество заключается не в способности выдавать большое количество энергии, а в чрезвычайно длительном сроке службы. Кроме того, алмазная структура удерживает бета-излучение внутри материала, благодаря чему при штатной эксплуатации радиоактивное излучение не должно выходить наружу.

Для производства подобных источников энергии можно использовать радиоактивный графит, который остается после эксплуатации и вывода из строя некоторых ядерных реакторов. Извлекая углерод-14 из поверхности графитовых блоков, разработчики рассчитывают одновременно решить две задачи: уменьшить радиоактивность отходов, которые впоследствии необходимо хранить, и превратить содержащийся в них изотоп в полезный энергетический ресурс. После завершения эксплуатации алмазный модуль предполагается перерабатывать либо безопасно утилизировать.

Небольшая мощность определяет и наиболее перспективные области применения разработки. Такой источник питания может быть особенно полезен для медицинских имплантов, включая кардиостимуляторы, нейростимуляторы и слуховые аппараты, которым требуется стабильное электроснабжение в течение многих лет. Если технология пройдет необходимые испытания, ее использование потенциально позволит значительно сократить необходимость в повторных хирургических вмешательствах для замены элементов питания.

Не менее интересными могут оказаться космические и удаленные наземные системы. Долговечная алмазная батарея способна обеспечивать энергией научные приборы дальних космических зондов и спутников там, где солнечного света недостаточно. На Земле подобные источники могут пригодиться для арктических метеостанций, глубоководного оборудования и различных инфраструктурных датчиков, замена батарей в которых связана с большими затратами или техническими рисками.

<< Назад: Сеялка Primera DMC 6002-2C 28.08.2026

>> Вперед: Кокосовое биотопливо как альтернатива авиационному керосину 27.08.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Геймерский смартфон Black Shark 2 21.03.2019 Компания Xiaomi представила новую версию геймерского смартфона Black Shark 2, которая получила платформу Qualcomm Snapdragon 855 и чувствительный к степени нажатия OLED-экран. Смартфон Black Shark 2 оснастили 6,39-дюймовым OLED-дисплеем от Samsung с разрешением Full HD+, поддержкой HDR, кадровой частотой 240 Гц и встроенным под поверхность матрицы сканером отпечатков пальцев. Вдобавок разработчики реализовали технологию распознавания силы нажатия на экран Magic Press, благодаря чему пользователь может самостоятельно назначить программные кнопки по углам экрана для большего удобства игры. Срабатывать такие кнопки будут при более сильном, чем обычно, нажатии на экран. Помимо прочего Xiaomi поработала над оптимизацией характеристик дисплея под игровые нужды, в результате была улучшена цветопередача, снижен эффект мерцания (flicker) при низкой яркости и снижена задержка срабатывания сенсорного слоя до отметки 43,5 мс. В качестве аппаратной платформы в Black Shark 2 используется мощный восьмиядерный процессор Qualcomm Snapdragon 855 с трекластерной системой, на которой самое мощное ядро Kryo 485 работает на частоте 2,84 ГГц, три "средних" - на частоте 2,42 ГГц и оставшиеся младшие - на частотах 1,8 ГГц. За обработку графики отвечает GPU Adreno 640, которая на 20% быстрее, чем аналогичная система в Snapdragon 845. Естественно, разработчики установили усиленную систему охлаждения Liquid Cool 3.0 с медной пластиной и тепловой трубкой, также будет доступен специальный чехол Cooling Case с вентилятором, который дополнительно снизит температуру корпуса во время игры. Для базовой версии модели будет предлагаться конфигурация с 6 ГБ ОЗУ и хранилищем данных на 128 ГБ, более продвинутый вариант получит 8 ГБ ОЗУ и 256 ГБ внутренней памяти. Емкость аккумулятора составляет 4000 мАч, он поддерживает скоростную зарядку в режиме 27 Вт. Основной фотоблок собран из 48 Мп и 12 Мп камер, на фронтальной панели установлена 20 Мп селфи-камера и пара стереодинамиков. На первом этапе смартфон Black Shark 2 будет доступен только в Китае по цене $480 за базовую и $625 за топовую версию, на выбор будут предложены цвета оформления "frozen silver" и "shadow black".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026