Возможно ли в будущем создание компактного ядерного аккумулятора?







+5 +/-
Профиль пользователя Strauss Спросил: Strauss  (рейтинг 20685) Категория: наука и техника

Ответов: 4

4 +/-
Лучший ответ

Первые ядерные батареи были созданы ещё в 60х-70х годах прошлого века. Но в дело они не пошли из-за очень низкой эффективности. У них кпд был 2.5-3% (а может и того меньше, всего 1.5-2%, я уже не помню точные цифры за давностью лет), а вся остальная энергия выделялась в форме тепла. Батареи работали по следующему принципу. Когда ядро урана распадается на осколки, эти осколки разлетаются с такой скоростью, что внутриядерные силы сдирают с осколков массу электронов, в среднем 18-20 электронов с каждого осколка. И в итоге из одной и той же точки пространства летят собственно осколки деления, новые нейтроны, масса электронов и гамма-излучение. Осколки очень быстро тормозятся внутри рабочего вещества и заряжают его положительным зарядом. А электроны тормозятся намного слабее, поэтому многие электроны вылетают из рабочего вещества и попадают на противолежащий электрод, заряжая его отрицательно. Поэтому между электродом и рабочим веществом появляется разность потенциалов и при замыкании цепи по ней пойдёт электрический ток. В энергетическом балансе на долю кинетической энергии осколков деления приходится до 80% всей энергии деления. А на долю электронов - всего 5-6% энергии. Ясно, что кпд такого способа производства энергии не может превышать этих 5-6%, а с учётом всяких потерь кпд будет ещё меньше (потери возникают прежде всего из-за того, что некоторые электроны остаются внутри рабочего вещества и частично компенсируют его положительный заряд).

Гораздо лучшего результата можно ожидать, если использовать не энергию электронов, а кинетическую энергию осколков деления. Я когда-то очень плотно занимался этой тематикой и разработал таки соответствующий способ, назвав его электроионизационным. Суть способа очень похожа на то, что происходит в ядерых батареях. Используется газовое топливо (гексафторид урана UF6), в котором осколки деления ионизируют молекулы газа, а внешнее электрическое поле разделяет полученные положительные и отрицательные заряды и они оседают на разных электродах. По расчётам, кпд такого способа может достигать 40-50%. Получил патент на изобретение, опубликовал статью во французском научном журнале, а потом началась перестройка, развал СССР и стало не до науки. И сегодня я в этом направлении больше не работаю, т.к. выяснил, что существуют намного более эффективные, дешёвые и чистые источники энергии.

А то, о чём писал Мичман Харитонов, это не ядерные батареи, а изотопные или радиоизотопные. В них происходит не ядерная реакция деления, а обычный распад радиоактивного элемента. Энергия этого распада преобразуется в тепло, а затем тепло обычным термоэлектрическим способом через эффект Пельтье преобразуют в электричество. Такие источники известны давно и часто применяются в военной и космической отрасли. Но их недостаток состоит в том, что в них невозможно замедлить или ускорить реакцию распада, поэтому тепло выделяется постоянно и также постоянно его надо отводить в сторону, иначе генератор расплавится.

Ответил на вопрос: Ok 
2 +/-

А что считать "ядерным аккумулятором". Если устройство, использующее ядерную энергию, то такие давно созданы и успешно функционируют. Например, всего один куб. см полония-210 дает мощность за счет его распада 1,32 киловатта! Эту энергию легко превратить в электрическую. Более того, если эту энергию не отводить и не использовать, то кусок металлического полония быстро расплавится, а потом испарится! Период полураспада у него больше четырех месяцев, поэтому полоний успешно работал, например, на советском луноходе, обогревая его и давая электроэнергию. Успешно работают в космосе и другие, более долгоживущие радионуклиды с периодами полураспада много лет (зато и мощность, которую они могут давать, у них соответственно намного меньше).

Ответил на вопрос: Macayan 
2 +/-

Почему в будущем? Уже сейчас возможно. Еще в 2007 году Toshiba анонсировала изотопную батарею для ноутбука, гарантия работоспособности - тридцать лет без подзарядки. В производство пока что не запускают, очень уж дорогой ноутбук получился. Но возможность давно уже есть, были бы деньги у покупателя. В этом году показывали на выставке концепт электромобиля с изотопным реактором на солях тория, тоже можно выпускать, если купят. Возможно, что-то еще разработано, я особо не слежу за этой темой.

Ответил на вопрос: Hircine   
0 +/-

Ранцевые ядерные генераторы - вроде как уже изобретены и известны.

Так же как известна позиция "некоторых западных стран и США" - всячески третировать и табуировать технологию.


М. б. - на самом деле "всё не так", и "ядрёные ранцы" - не более, чем миф, аянкесы с прихвостнями - правы.

Но - ОЧ, УЖ ХОЧЕТСЯ ВЕРИТЬ!

Ответил на вопрос: Bennet  

Похожие вопросы

Спросил
3 Отв.
Что означают у батарей мобильных телефонов классы : «А», «АА» ,»ААА»?
Ответ: Выше указанные обозначения не являются классами батареек. Это ничто иное, как указатель размера батареек. Например "АА" - пальчиковая, а "ААА" - мизинчиковая. Классы же обозначаются немного по-другом ... Читать далее...
Автор вопроса: Noachite, в категории | | | |
Спросил Noachite
6 Отв.
Как долго сохраняется информация на USB флешках?
Ответ: О сохранности информации на флеш-памяти в течение ста лет и больше не может идти и речи. Информация в такой памяти хранится в виде зарядов в изолированной ... Читать далее...
Автор вопроса: Cloning, в категории | | | | |
Спросил Cloning
1 Отв.
Как использовать сварочный аппарат для зарядки аккумулятора?
Ответ: Я так понял имеются ввиду сравнительно мощные аккумуляторы. Автомобильные и т. д. Если сварочный аппарат постоянного тока, имеет амперметр и есть возможность ... Читать далее...
Автор вопроса: Hydrogel, в категории | |
Спросил Hydrogel
1 Отв.
Защищенные аккумуляторы и не защищенные. В чем разница?
Ответ: Незащищённым аккумулятором называется упаковка из нескольких элементов питания (банок), соединённых последовательно, и больше в схеме аккумуляторов никаких ... Читать далее...
Автор вопроса: Cleo, в категории | | |
Спросил Cleo
5 Отв.
Какие причины «недозаряда» аккумулятора?
Ответ: 1) Проверь клеммы. Если давно не обслуживался АКБ - клеммы могут быть окислены. 2) Проверь уровень Электролита. Если его мало - АКБ будет не дозаряжаться. ... Читать далее...
Автор вопроса: Measureless, в категории | |
Спросил Measureless
1 Отв.
Как и чем заправить сухой мотоциклетный аккумулятор?
Ответ: Аккумулятор новый, сухой, свинцовый- заливается электролитом плотностью 1,27 и ставится на 2 часа на пропитку пластин. Через 2 часа нужно подключать к выпрямителю. Заряжается током 1/10 от ёмкости акк ... Читать далее...
Автор вопроса: Venezuela, в категории | | |
Спросил Venezuela
2 Отв.
Что означает надпись на батарейках «SUPER HEAVY DUTY»?
Ответ: Есть такой сексистский анекдот времен юности автомобилизма: если женщина-водитель выставила руку в окно, это означает только одно -- окно открыто. Так ... Читать далее...
Автор вопроса: Unfading, в категории | | | | |
Спросил Unfading
1 Отв.
Как хранить power bank если долго им не пользоваться? Заряженным или нет?
Ответ: Режим хранения зависит от типа аккумулятора в Повербанке. Литиевые аккумуляторы, которые чаще всего применяются в повербанках, для их долгого хранения, ... Читать далее...
Автор вопроса: Swank, в категории | | | | |