Китайські науковці створили ядерну батарею нового покоління, що здатна працювати 50 років

Китайські дослідники повідомили про створення ядерної батареї, яка здатна працювати щонайменше 50 років і демонструє утричі вищу ефективність у порівнянні з традиційними рішеннями. Розробку здійснила команда під керівництвом професора Сяменського університету Хайшена Сана та науковця Інституту ядерної енергії Китаю Сінь Лі.

На відміну від хімічних батарей, сонячних панелей чи паливних елементів, які обмежені умовами експлуатації та потребують регулярного обслуговування, нова технологія здатна забезпечувати стабільну роботу десятиліттями навіть у складних середовищах. Основою стали стронцій-90 радіофотовольтаїчні елементи (RPVC), побудовані на структурі хвилевідної концентрації світла (WLC).

Ключовим рішенням стало поєднання стронцію-90 з багатошаровими сцинтиляційними хвилеводами з ітрієво-алюмінієвого граната з церієм (GAGG:Ce). Цей матеріал виявився надзвичайно ефективним у перетворенні радіаційної енергії на світло, яке потім використовується фотогальванічними елементами для генерації електрики. В результаті вдалося досягти ефективності перетворення 2,96% — утричі вище, ніж у класичних RPVC.

Під час випробувань окрема батарея продемонструвала вихідну потужність 48,9 мікровата, тоді як модульна система досягла 3,17 мілівата. Виміряні показники включали струм короткого замикання 2,23 мА та напругу холостого ходу 2,14 В. Навіть після моделювання 50-річного опромінення зниження оптичних характеристик становило лише 13,8%, що свідчить про високу довговічність розробки.

Автори підкреслюють, що технологія WLC дозволяє мінімізувати втрати енергії й створити надійні автономні джерела живлення, які не потребують обслуговування. Попри високу вартість та складність виробництва стронцію-90, подібні батареї можуть стати проривним рішенням для космічних апаратів, підводних систем та критично важливої інфраструктури, де потрібна багаторічна автономність.