Исследователи из США продемонстрировали, что гамма-излучение от радиоактивных изотопов можно преобразовать в электрическую энергию с помощью комбинации сцинтилляционных кристаллов и солнечных элементов. Сцинтилляционные кристаллы излучают свет при поглощении радиации, который затем преобразуется солнечными элементами в электричество.
Для тестирования прототипа батареи размером около 4 см³ исследователи использовали два различных радиоактивных источника: цезий-137 и кобальт-60. Это одни из наиболее распространенных продуктов деления в отработанном ядерном топливе. При использовании цезия-137 батарея производила 288 нВт энергии, а с более сильным изотопом кобальта-60 — 1,5 мкВт, что достаточно для питания миниатюрного датчика.
Мы собираем то, что по своей природе считается отходами, и пытаемся превратить это в сокровище.
Рэймонд Као, соавтор исследования и профессор в Университете штата Огайо
Исследователи подчеркивают, что батареи предназначены для использования в специальных условиях: например, бассейны хранения ядерных отходов или ядерные системы для космических и глубоководных исследований. Они не содержат радиоактивных материалов и безопасны для прикосновения, несмотря на то, что работают от гамма-излучения, которое примерно в сто раз более проникающее, чем от медицинского рентгена или КТ-сканера.
«Это прорывные результаты с точки зрения выходной мощности», — подчеркнул соавтор исследования Ибрагим Оксуз, научный сотрудник Университета штата Огайо. Исследователи продолжат работать над созданием масштабируемых конструкций, способных генерировать более высокую мощность.
В ходе экспериментов ученые обнаружили, что форма и размер сцинтилляционных кристаллов влияют на электрический выход устройства. Больший объем кристаллов позволяет поглощать больше излучения и преобразовывать его в свет, а большая площадь поверхности помогает солнечному элементу генерировать больше энергии.
Читать далее:
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Новая смелая гипотеза переписывает историю Вселенной
Иллюстрация на обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии