Η ανάπτυξη μπαταριών τριτίου ή ουρανίου βρίσκεται σε εξέλιξη εδώ και πολύ καιρό. Το 2011, ξεκίνησε στην Αμερική η παραγωγή μπαταριών που διαρκούν 20 χρόνια. Έχουν τάση 3 βολτ και ρεύμα εκφόρτισης 16 νανοαμπέρ. Αυτό σταδιακά μειώνεται στα πέντε.
Πού χρησιμοποιείται;
Η μπαταρία τριτίου χρησιμοποιείται σε:
- Βηματοδότες.
- Εμφυτεύματα.
- Αισθητήρες για γεωλόγους και εργάτες πετρελαίου.
- Η διαστημική βιομηχανία. Ειδικά στα ερευνητικά οχήματα.
- Αξιοθέατα με φωτισμό.
- Για τη λειτουργία στρατιωτικών δεικτών.
- Αεροσκάφος.
Αυτές οι συσκευές απαιτούν χαμηλό ρεύμα αλλά μακροπρόθεσμη λειτουργία.
Η μπαταρία ουρανίου λειτουργεί σε θερμοκρασίες από -40 έως +80 βαθμούς Κελσίου.
Η αρχή λειτουργίας μιας μπαταρίας τριτίου και η έρευνα σε αυτόν τον τομέα
Λειτουργεί μέσω της διάσπασης του ισοτόπου του υδρογόνου, του τριτίου. Αυτό το θέμα είχε διερευνηθεί τη δεκαετία του 1950. Διεξήχθη έρευνα με νικέλιο, στρόντιο και ύττριο. Ωστόσο, τίποτα χρήσιμο δεν παρήχθη από αυτά τα υλικά.
Μόνο το τρίτιο παρήγαγε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Μπορεί να παράγει μια απαλή ροή ηλεκτρονίων. Αυτό βοήθησε στη δημιουργία μιας πηγής ενέργειας μακράς διαρκείας.
Τα ηλεκτρόνια εντός της πηγής ενέργειας κινούνται ομοιόμορφα και προς τις δύο κατευθύνσεις. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται σε πλακίδια πυριτίου. Λιγότερο από το 50% των ηλεκτρονίων δεσμεύτηκε μέσω της αλληλεπίδρασης των ηλεκτρονίων με τις συνδέσεις p-n.
Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ δημιούργησαν τρύπες στην επιφάνεια των πλακιδίων πυριτίου. Τώρα, το τρίτιο γεμίζει πλήρως τις τρύπες. Επιπλέον, περιβάλλεται πλήρως από πυρίτιο.
Η προκύπτουσα μπαταρία τριτίου μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες -50 βαθμών Κελσίου και +150 βαθμών Κελσίου για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Το τρίτιο διασπάται σε διάστημα 12,262 ετών. Το τελικό αποτέλεσμα είναι:
- Ηλεκτρόνια
- Αντινετρίνο
- Ήλιο 3
Λόγω της χαμηλής ενέργειας των ηλεκτρονίων, μπορούν εύκολα να παγιδευτούν χρησιμοποιώντας συνηθισμένο χαρτί, καουτσούκ ή ύφασμα.
Οι κατασκευαστές έχουν φροντίσει για την ασφάλεια
Οι μπαταρίες τριτίου έχουν ένα καλοφτιαγμένο περίβλημα που δεν επιτρέπει την διείσδυση ακτινοβολίας στο εξωτερικό περιβάλλον.
Η βιομηχανία εξάγει τρίτιο ακτινοβολώντας το με ισότοπα λιθίου και νετρόνια. Μια άλλη τεχνολογία περιλαμβάνει την επανεπεξεργασία βαρέος ύδατος (ένας επιβραδυντής πυρηνικού αντιδραστήρα).
Ουσιαστικά, το ισότοπο δεν είναι επικίνδυνο για το ανθρώπινο σώμα. Η ακτινοβολία του διεισδύει μόνο λίγα χιλιοστά στον αέρα. Αν εισέλθει στο σώμα μέσω του νερού, είναι επικίνδυνο.
Η CityLabs ιδρύθηκε το 2005. Κύριο μέλημά της είναι η παραγωγή μπαταριών τριτίου. Ο διευθυντής της, Larry Olsen, δημιούργησε μια μπαταρία μακράς διαρκείας τη δεκαετία του 1970. Η ίδια εταιρεία ανέπτυξε επίσης την μπαταρία NanoTritium, η οποία αναπτύχθηκε το 2018 και είναι γνωστή ως P100. Η τάση της είναι 0,75 βολτ, παράγοντας 75 νανοβάτ ισχύος.
Ο θετικός ακροδέκτης είναι ο ακροδέκτης 1 του μικροκυκλώματος. Ο αρνητικός ακροδέκτης είναι ο ακροδέκτης 15. Εξωτερικά, αυτή η μπαταρία μοιάζει με ένα τυπικό μικροκύκλωμα. Κατασκευάζεται σε συσκευασίες LCC68 και LCC 44.
Η μπαταρία τριτίου, σε αντίθεση με τους νεότερους, βραχύβιους αδελφούς της, έχει πολλά πλεονεκτήματα:
- Η πίεση στο εσωτερικό της θήκης δεν αυξάνεται.
- Χωρίς χημικά ενεργές ουσίες.
- Το σώμα δεν καταστρέφεται.
- Αντέχει εύκολα στις μηχανικές κρούσεις.
- Οι ουσίες που παράγονται από τη λειτουργία μιας μπαταρίας τριτίου δεν είναι τοξικές.
Το μόνο μειονέκτημα αυτού του τύπου τροφοδοτικού είναι η τιμή. Αυτή τη στιγμή διαφέρει σημαντικά, αλλά κυμαίνεται περίπου στα 2.000 δολάρια.
Διαβάστε επίσης το άρθρο ατομική μπαταρία.
