BelNET logo

Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET

eng

rus

Material of portal nuclear knowledge BelNET
article / document resource request "6112"
2025-03-27
Ядерные батареи нового поколения: урановые аккумуляторы и вечные элементы на C-14
Подготовлено по материалам www.world-nuclear-news.org

Японское агентство по атомной энергии (JAEA) сообщило о создании первого в мире перезаряжаемого аккумулятора на основе обеднённого урана. В устройстве применяется обеднённый уран (ОУ) в качестве материала отрицательного электрода и железо — положительного. Напряжение прототипа составляет 1,3 В, что близко к показателям стандартных щелочных батарей (1,5 В). Устройство успешно выдержало 10 циклов заряда-разряда без существенной деградации характеристик, подтвердив принципиальную работоспособность концепции.


Концепция утилизации ОУ в качестве ресурса для аккумуляторов была предложена ещё в начале 2000-х, однако до настоящего времени не публиковалось данных о практической реализации. JAEA подчёркивает, что в случае успешного увеличения ёмкости технология позволит использовать накопленные в Японии 16 000 тонн ОУ (мировые запасы оцениваются в 1,6 млн тонн) для стабилизации энергосистем с возобновляемыми источниками энергии. Текущие исследования сосредоточены на оптимизации циркуляции электролита, подборе материалов электродов и мембран, а также повышении концентрации активных веществ.

Параллельно южнокорейские исследователи из Института науки и технологий Тэгу-Кенбук (DGIST) под руководством профессора Су-Иль Ин разработали прототип бета-вольтаической батареи на основе углерода-14. Этот изотоп был выбран благодаря исключительно бета-излучению, доступности (как побочного продукта АЭС) и чрезвычайно длительному периоду полураспада (5730 лет), что теоретически позволяет создавать батареи со сроком службы в тысячелетия. В конструкции применён гибридный подход с использованием диоксида титана и рутениевого красителя, обработанного лимонной кислотой для усиления электронного каскада. Хотя текущий КПД преобразования энергии остаётся низким по сравнению с литий-ионными аналогами, технология перспективна для медицинских имплантатов, космических аппаратов и автономных датчиков. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию геометрии излучателя и разработку более эффективных поглотителей частиц.


Download:
The uranium battery concept (Image JAEA).jpg88053image/jpeg2025-03-27 04:31:57
Sign In