Карманная электростанция
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Мысль превращать ядерную энергию в электрическую, минуя многочисленные громоздкие устройства атомных электростанций — теплообменники, котлы, турбины, генераторы, — очень заманчива. Над этой проблемой работают ученые многих стран, известно немало предложений, проектов, моделей, в частности полупроводниковых. Однако все устройства такого рода оказывались непрактичными: к. п. д. их низок, кристаллическая решетка полупроводников под действием бета-излучения разрушается и батареи выходят из строя.
Наконец в США объявлено о создании нового, более эффективного полупроводникового устройства. К радиоактивному изотопу стронция прижаты концами стержни из электронных (Э) и дырочных (Д) полупроводников. Каждый электронный полупроводник с соседним дырочным образует термопару. Пары соединены последовательно металлическими проводами. Внешние концы стержней (спаи) имеют комнатную температуру, а внутренние нагреты благодаря близости радиоактивного стронция.
Поэтому в батарее возникает термоэлектричество. Дальнейшим развитием этого принципа явилась «карманная электростанция» Снэйп-3. Действительно, эта 5-килограммовая установка, которую можно прикрыть обыкновенной шляпой, дает столько же электроэнергии, сколько батарея самых усовершенствованных аккумуляторов, весящая 700 килограммов. Здесь вместо стронция-90 применен полоний-210, в 300 раз превосходящий радиоактивностью радий и обладающий периодом полураспада, равным 138,3 дня к. п. д. батареи достигает 10 процентов.
Получит ли «карманная электростанция» широкое распространение? Не торопитесь давать положительный ответ, не узнав ее цену. Мы не знаем ее точно, но известно, что она исчисляется десятками миллионов долларов. Впрочем, цена другой, значительно менее мощной атомной батареи весом в 2,2 килограмма указана точно: она стоит 30 миллионов долларов! Так что, если электростанция и карманная, то по карману она далеко не всем, и предметом широкого потребления в ближайшее время не станет. Фактически эти батареи будут пока применять только в качестве силовых установок для искусственных спутников, ракет и прочих приспособлений для исследования Космоса, так как в этих случаях выигрыш в весе и объеме можно оплатить любой ценой.
Так или иначе, новые атомные батареи — выдающееся техническое достижение, этап на пути к более экономичным и мощным генераторам электричества, которые, может быть, совершат переворот в наземном, водном и воздушном транспорте, а также в других отраслях техники, где нужен мощный, простой и долговечный источник энергии…
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.