Utvecklingen av tritium- eller uranbatterier har pågått länge. År 2011 började produktionen av batterier som håller i 20 år i Amerika. De har en spänning på 3 volt och en urladdningsström på 16 nanoampere. Detta sjunker gradvis till fem.
Var används det?
Tritiumbatterier används i:
- Pacemakers.
- Implantat.
- Sensorer för geologer och oljearbetare.
- Rymdindustrin. Särskilt inom forskningsfordon.
- Sevärdheter med belysning.
- För drift av militära indikatorer.
- Flygplan.
Dessa enheter kräver låg strömstyrka men långvarig drift.
Uranbatteriet arbetar vid temperaturer från -40 till +80 grader Celsius.
Funktionsprincipen för ett tritiumbatteri och forskning inom detta område
Den fungerar genom sönderfall av väteisotopen tritium. Detta ämne utforskades redan på 1950-talet. Forskning utfördes med nickel, strontium och yttrium. Emellertid producerades inget användbart från dessa material.
Endast tritium gav önskat resultat. Det kan producera ett mjukt elektronflöde. Detta bidrog till att skapa en långvarig kraftkälla.
Elektroner i energikällan rör sig likformigt i båda riktningarna. Elektricitet genereras i kiselskivor. Mindre än 50 % av elektronerna fångades upp genom elektronernas interaktion med p-n-övergångar.
För att lösa detta problem gjorde forskare vid University of Rochester hål i ytan på kiselskivor. Nu fyller tritium hålen helt. Dessutom är det helt omgivet av kisel.
Det resulterande tritiumbatteriet kan motstå temperaturer på -50 grader Celsius och +150 grader Celsius under längre perioder. Tritium sönderfaller under en period av 12,262 år. Slutresultatet är:
- Elektroner
- Antineutrino
- Helium 3
På grund av elektronernas låga energi kan de lätt fångas med vanligt papper, gummi eller tyg.
Tillverkarna har tagit hand om säkerheten
Tritiumbatterier har ett välgjort hölje som inte tillåter strålning att tränga in i den yttre miljön.
Industrin utvinner tritium genom att bestråla det med litiumisotoper och neutroner. En annan teknik involverar upparbetning av tungt vatten (en kärnreaktormoderator).
I grund och botten är isotopen inte farlig för människokroppen. Dess strålning tränger bara ner i luften några millimeter. Om den kommer in i kroppen genom vatten är den farlig.
CityLabs grundades 2005. Dess huvudsakliga fokus är att producera tritiumbatterier. Dess chef, Larry Olsen, skapade ett batteri med lång livslängd på 1970-talet. Samma företag utvecklade även NanoTritium-batteriet, som utvecklades 2018 och är känt som P100. Dess spänning är 0,75 volt, vilket producerar 75 nanowatt effekt.
Den positiva polen är stift 1 på mikrokretsen. Den negativa polen är stift 15. Utåt sett liknar detta batteri en vanlig mikrokrets. Det tillverkas i LCC68- och LCC 44-kapslar.
Tritiumbatteriet, till skillnad från sina yngre, kortlivade bröder, har ett antal fördelar:
- Trycket inuti höljet ökar inte.
- Inga kemiskt aktiva ämnen.
- Kroppen är inte förstörd.
- Tål lätt mekaniska stötar.
- De ämnen som produceras vid drift av ett tritiumbatteri är inte giftiga.
Den enda nackdelen med den här typen av nätaggregat är priset. Det varierar för närvarande kraftigt, men ligger på ungefär 2 000 dollar.
Läs även artikeln atombatteri.
