Биринчи уюлдук телефон кырк жыл мурун жаралган. Албетте, илим өнүгүп жатат. Анан кырк жылдан кийин телефон үчүн атомдук батарея жаралат деп ал кезде ким ойлогон? Ооба, илим секирик жана чектер менен эмес, бирок дагы эле көптөгөн тармактарда, айрыкча акыркы мезгилде олуттуу ийгиликтерге жетишүүдө. Жана бул макала атайын атомдук батарейкаларды заманбап түзмөктөрдө колдонуу темасына арналат.
Интро
Азыр смартфон рыногу электрониканын эң келечектүү багыттарынын бири. Бул аймак бир мүнөт да токтобой, динамикалуу өнүгүп жатат. iPhone 3 жаңы эле сатыкка чыкты окшойт, ал эми iPhone 6 жана iPhone 6 Plus уюлдук байланыш дүкөндөрүнүн текчелеринде жаркырап турат. Компаниянын инженерлери колдонуучуларды акыркы жабдыктар менен кубантуу үчүн кандай жолду басып өтүшкөн?
Ошол эле нерсени Android жана Windows Phone жөнүндө да айтууга болот. Дагы бир жупжыл мурун, бүт мектеп классы Android телефону бар бактылуу адамдын айланасына чогулушкан. Ал эми кимдир бирөө экранды буруп, аракетти башкара ала турган тиркемени жеке өзү ойногонго жетишкенде (айрыкча, бул оюн жарыш категориясында болсо), ал түзмө-түз бакыттын нурун чачты.
Азыркы убакта буга эч ким таң калбайт. Атүгүл 1-класстын окуучулары да азыр Apple телефондорун эч кандай кубаныч жана ырахатсыз унчукпай колдонушат, алар чындап бактылуу экенин билишпейт. Ошентсе да алар бир кезде сенсордук башкаруунун эмес, баскычтардын жардамы менен иштеген телефондор болгонун билишпейт. Ал телефондордо бир-эки гана оюндар бар экен. Жана Nokia 1100 телефонунун эки түстүү экранындагы жылан да ошол кездеги балдар үчүн чексиз ырахат тартуулаган жана алар аны дээрлик күн бою ойношкон.
Албетте, анда оюндар бир топ төмөн сапатта болчу. Мындай телефондорду заряддоону колдонбостон бир нече күн колдонууга мүмкүн болгон. Азыр смартфондор тармагындагы оюн индустриясы жогорку деңгээлге жетти жана бул үчүн телефондун батарейкалары күчтүүрөөк болушу керек. Батареянын иштөө мөөнөтү боюнча эң акыркы, эң күчтүү смартфон канча убакытка жетет деп ойлойсуз?
Бизге атомдук батарея керекпи?
Сизди ишендиребиз, ал тургай, пассивдүү колдонуу менен, ал (smarfton) 3 күндөн ашык созулушу күмөн. Заманбап смартфондордо кубат булагы катары литий-иондук батарейкалар колдонулат. Бир аз азыраак таралганполимердик батарейкалар менен иштеген моделдер. Чынында, бул телефондор өтө узак иштөөгө туруштук бере албайт. Сиз аларды батареянын иштөө мөөнөтүндө ойной аласыз, алар боюнча бир нече саат бою фильмдерди көрө аласыз, адатта ондон ашпайт. Мындай аппараттарды өндүрүүчүлөр бир эле учурда бир нече багытта атаандашат. Биринчи орун үчүн эң активдүү күрөш төмөнкү критерийлер боюнча:
- Экран диагоналы.
- Аппараттык камсыздоо жана аткаруу.
- Өлчөмдөр (тактап айтканда, калыңдыкты азайтуу үчүн күрөшөт).
- Күчтүү автономдуу электр энергиясы.
Биз көрүп тургандай, телефон үчүн атомдук батарейка керекпи деген суроо ачык бойдон калууда. Окумуштуулардын эсептөөлөрү боюнча, телефондор келечекте тритий деп аталган ядролук элементтин реакциясынын принцибинде иштеген батареялар менен жабдылышы мүмкүн. Бул учурда телефондор эң эскичил эсептөөлөр боюнча 20 жылга чейин кубатталбай иштей алат. Таасирдүү, туурабы?
Атомдук батареянын идеясы канчалык жаңы?
Миниатюралык өзөктүк реакторлорду түзүү идеясы (биз өзөктүк батареялар жөнүндө сөз болуп жатат) жаркыраган акыл-эсте жакында эле пайда болгон. Тиешелүү техникалык түзүлүштөрдө мындай жабдыктарды колдонуу тынымсыз кубаттоо зарылдыгын гана эмес, башкаларды да чечүүгө жардам берет деген сунуш айтылды.
ТАСС: атом батареясы. Инженерлерсүйлөшөт
Биринчи билдирүүАтомдук энергиянын негизинде иштей турган аккумуляторду ойлоп табуу жөнүндө Росатом деп аталган ата мекендик концерндин бөлүмү жасаган. Ал тоо-химия комбинаты болгон. Инженерлердин айтымында, атомдук батарейка катары жайгашкан биринчи энергия булагы 2017-жылы эле түзүлүшү мүмкүн.
Иштөө принциби «Никель-63» изотопунун жардамы менен боло турган реакцияларда болот. Тагыраак айтканда, биз бета нурлануу жөнүндө сөз болуп жатат. Кызыгы, бул принцип боюнча курулган аккумулятор жарым кылымдай иштей алат. Өлчөмдөрү абдан, абдан компакттуу болот. Мисалы: кадимки манжа тибиндеги батарейканы алып, аны 30 жолу кысып көрсөңүз, атомдук батареянын көлөмү кандай болорун даана көрө аласыз.
Ядролук батарея коопсузбу?
Инженерлер мындай электр энергиясы адамдын ден соолугуна эч кандай коркунуч туудурбайт деп толук ишенишет. Мындай ишенимге батареянын дизайны себеп болгон. Албетте, ар кандай изотоптун түз бета нурлануусу тирүү организмге зыян келтирет. Бирок, биринчиден, бул батареяда ал "жумшак" болот. Экинчиден, бул радиация да өчпөйт, анткени ал кубат булагынын өзүнө сиңип кетет.
“Россия A123” өзөктүк батареялары радиацияны сыртка чыгарбастан, өз ичине сиңире тургандыктан, эксперттер өзөктүк батареяларды медицинанын ар кандай тармактарында колдонуунун стратегиялык болжолун түзүшүүдө. Мисалы, аны кардиостимулятордун дизайнына киргизүүгө болот. 2-инкелечектүү багыт - космос өнөр жайы. Үчүнчү орунда, албетте, өнөр жай. Алдыңкы үчтүктөн тышкары, атомдук энергиянын булагын ийгиликтүү колдонууга мүмкүн болгон көптөгөн тармактар бар. Балким, алардын эң маанилүүсү транспорт.
Атомдук энергия менен камсыздоонун кемчиликтери
Ядролук батареянын ордуна эмне алабыз? Мындайча айтканда, башка жактан карасак эмнени көрөбүз? Биринчиден, мындай автономдуу энергия булактарын өндүрүү абдан кымбат турат. Инженерлер так суммаларды атагысы келген жок. Балким, алар туура эмес алгачкы тыянак чыгаруудан коркушкандыр. Бирок, болжолдуу баа сандар менен эмес, сөз менен берилген. Башкача айтканда, "баары абдан кымбат". Ооба, бул маселенин маңызын жөн эле логикалык жактан баалап, күтүүгө болот эле. Өнөр жайлык масштабда сериялык өндүрүш жөнүндө айтууга али эртедир. Убакыттын өтүшү менен атомдук аккумуляторду анын ишенимдүүлүгүн жана иш жүзүндө колдонууну бузбастан түзүүгө мүмкүндүк берген, бирок бир топ арзаныраак альтернативалык технологиялар табылат деп үмүттөнөбүз.
Айтмакчы, ТАСС бул заттын 1 граммын 4 миң долларга баалаган. Ошентип, батареянын узак мөөнөттүү пайдаланууну камсыз кыла турган атомдук заттын зарыл болгон массасын алуу үчүн азыркы учурда 4,5 миллион рублди сарптоо керек. Маселе изотоптун өзүндө. Жаратылышта бул жөн эле жок, алар атайын реакторлордун жардамы менен изотопту түзүшөт. Биздин өлкөдө алардын үчөө гана бар. Жогоруда айтылгандай, балким, убакыттын өтүшү менен бул мүмкүн болотбулактын өндүрүштүк наркын төмөндөтүү үчүн башка элементтерди колдонуңуз.
Томск. Атомдук батарея
Атомдук батареяларды ойлоп табуу кесипкөй инженерлер жана дизайнерлер тарабынан гана жасалбайт. Жакында Томскидеги политехникалык университеттин аспиранты ядролук кубаттуу батареянын моделин иштеп чыкты. Бул кишинин аты Дмитрий Прокопьев. Анын өнүгүшү 12 жыл бою нормалдуу иштөөгө жөндөмдүү. Бул убакыттын ичинде бир жолу да төлөм талап кылынбайт.
Системанын борбору «тритий» деп аталган радиоактивдүү изотоп болгон. Билгичтүү колдонуу менен жарым ажыроо мезгилинде бөлүнүп чыккан энергияны туура багытка багыттоого мүмкүндүк берет. Бул учурда энергия бөлүктөргө бөлүнүп чыгат. Сиз дозаланган же порцияланган деп айта аласыз. Эске салсак, бул ядролук элементтин жарым ажыроо мезгили болжол менен 12 жылды түзөт. Ошондуктан бул нерсеге батареяны көрсөтүлгөн мөөнөттө колдонууга болот.
Тритийдин пайдасы
Кремний детектору бар атомдук батареяга салыштырмалуу тритийге негизделген атомдук батарея убакыттын өтүшү менен мүнөздөмөлөрүн өзгөртпөйт. Бул анын талашсыз артыкчылыгы, белгилей кетүү керек. Ойлоп табуу Новосибирскидеги ядролук физика институтунда, ошондой эле Томск университетинин физика-техникалык институтунда сыналган. Принциби ядролук реакцияга негизделген атомдук батареянын белгилуу перспективалары бар. Бул, адатта, электроника тармагында болот. Аны менен катар аскердик техника, дары жанааэрокосмостук өнөр жай. Бул тууралуу буга чейин сүйлөшкөнбүз.
Тыянак
Атомдук батарейкаларды өндүрүүнүн бардык кымбаттыгына карабастан, биз аларды жакынкы келечекте телефондордо дагы жолуктурабыз деп үмүт кылалы. Эми батареянын негизин түзө турган элемент жөнүндө бир нече сөз. Тритий, албетте, ядролук мүнөзгө ээ. Бирок бул элементтин радиациясы начар. Ал адамдын ден соолугуна зыян келтире албайт. Ички органдар жана тери чебер колдонуудан жапа чекпейт. Ошондуктан ал батареяларда колдонуу үчүн тандалган.
