Prvi mobilni telefon je bil ustvarjen pred več kot štiridesetimi leti. Znanost seveda napreduje. In kdo bi si takrat mislil, da se bo štirideset let pozneje rodila atomska baterija za telefon? Da, znanost ne hodi po mejah, ampak še vedno s pomembnimi preboji na mnogih področjih, zlasti v zadnjem času. In ta članek bo posvečen posebej temi uporabe atomskih baterij v sodobnih napravah.
Uvod
Zdaj je trg pametnih telefonov eno najbolj obetavnih področij elektronike. To področje se dinamično razvija, ne da bi se ustavili niti za minuto. Zdi se, da je iPhone 3 pravkar šel v prodajo, iPhone 6 in iPhone 6 Plus pa že šopirita na policah trgovin za mobilne komunikacije. Ni treba posebej poudarjati, kakšno pot so šli inženirji podjetja, da bi zadovoljili uporabnike z najnovejšo strojno opremo?
Enako lahko rečemo za Android in Windows Phone. Še parpred leti se je cel šolski razred zbral okoli srečneža, ki je imel telefon Android. In ko je nekomu uspelo osebno zaigrati aplikacijo, v kateri si lahko z obračanjem zaslona upravljal dogajanje (še posebej, če je bila ta igra iz kategorije dirkanja), je dobesedno zasijal od sreče.
Danes nihče ni presenečen nad tem. Tudi prvošolci zdaj mirno uporabljajo Apple telefone brez velikega veselja in užitka, ne zavedajoč se, kako srečni so v resnici. Kljub temu pa preprosto ne vedo, da so nekoč obstajali telefoni, ki so delovali s pomočjo gumbov, ne z upravljanjem na dotik. Da je bilo na teh telefonih le nekaj iger. In da je bila tudi kača na dvobarvnem zaslonu Nokie 1100 priložnost za neskončno veselje takratnih otrok in so jo igrali skoraj dneve zapored.
Seveda so bile takrat igre precej slabše kakovosti. Takšne telefone je bilo mogoče uporabljati več dni brez polnjenja. Zdaj je industrija iger na področju pametnih telefonov dosegla višjo raven in to zahteva zmogljivejše baterije telefona. Kako dolgo lahko zdrži najnovejši, najzmogljivejši pametni telefon glede življenjske dobe baterije?
Ali potrebujemo atomsko baterijo?
Zagotavljamo vam, da tudi pri pasivni uporabi (smarfton) verjetno ne bo zdržal več kot 3 dni. Litij-ionske baterije se uporabljajo kot vir energije v sodobnih pametnih telefonih. Nekoliko manj pogostimodeli, ki delujejo na polimerne baterije. Pravzaprav ti telefoni ne prenesejo zelo dolgega dela. Predvajate jih lahko med trajanjem baterije, na njih gledate filme nekaj ur, kar običajno ne preseže deset. Proizvajalci takšnih naprav tekmujejo v več smereh hkrati. Najbolj aktiven boj za prvo mesto poteka po naslednjih kriterijih:
- diagonala zaslona.
- Strojna oprema in zmogljivost.
- Dimenzije (če smo bolj natančni, je boj za zmanjšanje debeline).
- Zmogljiv avtonomni napajalnik.
Kot vidimo, ostaja odprto vprašanje, ali potrebujemo atomsko baterijo za telefon. Po izračunih znanstvenikov bodo telefoni v prihodnosti lahko opremljeni z baterijami, ki delujejo na principu reakcije jedrskega elementa, imenovanega tritij. V tem primeru bodo telefoni po najbolj konzervativnih ocenah lahko delovali brez polnjenja do 20 let. Impresivno, kajne?
Kako nova je ideja o atomski bateriji?
Zamisel o ustvarjanju miniaturnih jedrskih reaktorjev (govorimo o jedrskih baterijah) se je pojavila v svetlih glavah ne tako dolgo nazaj. Predlagano je bilo, da bo uporaba takšne opreme v ustreznih tehničnih napravah pomagala pri reševanju problema ne le potrebe po nenehnem polnjenju, ampak tudi pri drugih.
TASS: atomska baterija naredi sam. Inženirji govorijo
Prva izjavao izumu baterije, ki bo delovala na osnovi atomske energije, je izdelala divizija domačega koncerna Rosatom. To je bil Rudarsko-kemijski kombinat. Inženirji so povedali, da lahko prvi vir energije, ki je postavljen kot atomska baterija, ustvarimo že leta 2017.
Načelo delovanja bo v reakcijah, ki se bodo pojavile s pomočjo izotopa “Nikel-63”. Natančneje, govorimo o beta sevanju. Zanimivo je, da bo baterija, zgrajena po tem principu, lahko delovala približno pol stoletja. Dimenzije bodo zelo, zelo kompaktne. Na primer: če vzamete navadno prstno baterijo in jo stisnete 30-krat, lahko jasno vidite, kakšno velikost bo imela atomska baterija.
Ali je jedrska baterija varna?
Inženirji so popolnoma prepričani, da tak napajalnik ne bo predstavljal nobene nevarnosti za zdravje ljudi. Razlog za to zaupanje je bila zasnova baterije. Seveda bo neposredno beta sevanje katerega koli izotopa škodovalo živemu organizmu. Toda prvič, v tej bateriji bo "mehka". Drugič, tudi to sevanje ne bo ugasnilo, ker se bo absorbiralo v samem viru energije.
Zaradi dejstva, da bodo jedrske baterije "Rusija A123" absorbirale sevanje v sebi, ne da bi ga sproščale zunaj, strokovnjaki že gradijo strateško napoved za uporabo jedrskih baterij na različnih področjih medicine. Na primer, lahko ga uvedemo v oblikovanje srčnih spodbujevalnikov. 2. vobetavna smer je vesoljska industrija. Na tretjem mestu je seveda industrija. Zunaj prvih treh je veliko vej, v katerih bo mogoče uspešno uporabljati vir atomske energije. Morda je najpomembnejši med njimi transport.
Pomanjkljivosti atomskega napajanja
Kaj dobimo namesto jedrske baterije? Tako rekoč, kaj bomo videli, če pogledamo z druge strani? Prvič, proizvodnja takšnih avtonomnih virov energije bo stala precej peni. Inženirji niso želeli navajati točnih zneskov. Morda so se bali narediti napačne zgodnje sklepe. Vendar pa groba ocena ni bila podana v številkah, ampak z besedami. Se pravi, "vse je zelo drago." No, to je bilo povsem pričakovano, saj smo bistvo zadeve preprosto logično ocenili. O serijski proizvodnji v industrijskem obsegu je morda še prezgodaj govoriti. Upamo lahko le, da bodo sčasoma najdene alternativne tehnologije, ki bodo omogočile ustvarjanje atomske baterije brez ogrožanja njene zanesljivosti in praktičnosti, vendar veliko ceneje.
Mimogrede, TASS je 1 gram snovi ocenil na 4 tisoč dolarjev. Tako je za pridobitev potrebne mase atomske snovi, ki bo zagotovila dolgotrajno uporabo baterije, trenutno treba porabiti 4,5 milijona rubljev. Problem je v samem izotopu. V naravi preprosto ne obstaja, izotop ustvarijo s posebnimi reaktorji. Pri nas so le trije. Kot smo že omenili, bo morda sčasoma to mogočeuporabite druge elemente za zmanjšanje proizvodnih stroškov vira.
Tomsk. atomska baterija
Izum atomskih baterij ne delajo samo profesionalni inženirji in oblikovalci. Pred kratkim je podiplomski študent na politehnični univerzi Tomsk razvil model nove baterije na jedrski pogon. Temu človeku je ime Dmitry Prokopiev. Njegov razvoj je sposoben normalno delovati 12 let. V tem času ga ne bo treba polniti niti enkrat.
Središče sistema je bil radioaktivni izotop, imenovan "tricij". S spretno uporabo vam omogoča, da energijo, sproščeno med razpolovno dobo, usmerite v pravo smer. V tem primeru se energija sprošča po delih. Lahko rečete, dozirano ali porcionirano. Spomnimo se, da je razpolovna doba tega jedrskega elementa približno 12 let. Zato je uporaba baterije na tem artiklu možna v določenem roku.
koristi tritija
V primerjavi z atomsko baterijo, ki ima silicijev detektor, atomska baterija na osnovi tritija sčasoma ne spremeni svojih lastnosti. In to je njegova nedvomna prednost, je treba omeniti. Izum so testirali na Novosibirskem inštitutu za jedrsko fiziko, pa tudi na Inštitutu za fiziko in tehnologijo Univerze v Tomsku. Atomska baterija, katere princip temelji na jedrski reakciji, ima določene možnosti. To je običajno na področju elektronike. Zraven so vojaška oprema, zdravila invesoljska industrija. O tem smo že govorili.
Sklep
Za vse visoke stroške proizvodnje atomskih baterij upajmo, da jih bomo v bližnji prihodnosti še srečali v telefonih. Zdaj nekaj besed o elementu, ki bo osnova baterije. Tritij je seveda jedrske narave. Vendar je sevanje tega elementa šibko. Ne more škodovati zdravju ljudi. Notranji organi in koža ne bodo trpeli zaradi spretne uporabe. Zato je bil izbran za uporabo v baterijah.
