Поиск





Суббота, 21.10.2017, 13:31
Приветствую Вас Гость | RSS
Всё что нас окружает имеет свою загадку...
Главная | Регистрация | Вход


Главная » Ядерная физика

Атомная электрическая батарея

Атомная электрическая батареяустройство, превращающее атомную энергию непосредственно в электрический ток, минуя множество «посредников»: паровые котлы, паропроводы, теплообменники, турбины, вращающиеся генераторы тока.

Атомная электрическая батареяНаиболее простой является батарея, составленная из двух пластинок: чистого бета-излучателя — стронция-90 и какого-либо полупроводника, например кремния. Поток быстрых электронов, испускаемый стронцием, проходя через вещество полупроводника, выбивает из него большое количество дополнительных электронов — в десятки и сотни тысяч раз больше, чем поток, испускаемый самим радиоактивным изотопом. Усиленный таким образом поток электронов будет протекать только в каком-либо одном направлении. Он и является постоянным электрическим током.

Один элемент такого устройства объемом в доли кубического сантиметра позволяет получить электрический ток силой в несколько миллионных долей ампера при напряжении в десятые доли вольта. Соединив параллельно (для увеличения силы тока) несколько тысяч таких элементов, можно получать силу тока уже в сотни миллиампер, а соединяя такие наборы элементов еще и последовательно друг с другом (для увеличения напряжения) — получать батарею напряженном в несколько вольт, вполне достаточную для питания переносной радиоаппаратуры, телефонов и т. д.

Так как период полураспада стронция-90 равен 24 годам, такая атомная батарея может действовать без смены в течение 10—15 лет! Высоко-вольтные (до 150 тыс. вольт) атомные батареи, правда, дающие ток ничтожно малой силы (10-10—10-12 а), конструируют по другому принципу. В них источник быстрых электронов помещают на изоляторе в центре металлической сферы или цилиндра. При радиоактивном распаде из источника излучений вылетает облако бета-частиц (электроны), вследствие чего он заряжается положительно, а собиратель электронов (сфера) — отрицательно. Естественно, между ними образуется разность потенциалов, создающая при замыкании электродов на нагрузку электрический ток. Столь высокая разность потенциалов между источником электронов и сферой создается за счет огромной скорости испускаемых бета-излучателем электронов.

Если активность источника бета-частиц равна 1 кюри, то такая атомная батарея будет развивать мощность около 200 микроватт (мквт) при рабочем напряжении 20 кв. Срок ее действия, как и предыдущей конструкции, определяется периодом полураспада использованного радиоактивного вещества.

Атомные батареи могут быть устроены и по-другому, например в виде наполненной газом трубки, в которой радиоактивное излучение сперва ионизирует атомы газа, а затем образовавшиеся ионы под действием небольшой разности потенциалов между двумя электродами трубки создают электрический ток; устройства, в котором энергия радиоактивного излучения нагревает до высокой температуры спаи батареи полупроводниковых термоэлементов, вырабатывающих постоянный электрический ток; сложной конструкции, где перед источником электронов устанавливают люминофор — вещество, в котором под действием электронной бомбардировки возникают яркие световые вспышки. Свет от этого вещества фокусируют на фотоэлемент, преобразующий световую энергию в электрическую и т. п.

Категория: Ядерная физика | Добавил: braveahiles (25.07.2012)
Просмотров: 3046 | | Рейтинг: 0.0/0
Интересный материал? Поделитесь с друзьями:
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:

Copyright Science Corp © 2017