Атомные батареи

В атомной электростанции электрическая энергия получается за счет использования тепловой энергии, выделяющейся при делении ядер урана. Электрическую энергию можно получить, и не превращая энергию деления ядер в тепловую.

Однако такие источники энергии, или, как их называют, атомные батареи, еще слишком маломощны и поэтому промышленного значения пока не имеют.

Имеются два типа -атомных батарей: высоковольтные и низковольтные.

Действие высоковольтной батареи основано на использовании явления радиоактивного распада некоторых элементов. Например, радиоактивным элементом может быть стронций-90, который содержится в отходах атомного производства. Стронций-90 — очень активный источник излучения быстрых бета-частиц (электронов).

Энергия этих частиц достаточно велика; они могут пролетать в атмосфере большое расстояние и создавать отрицательный потенциал на электроде, находящемся на некотором расстоянии от радиоактивного вещества.

Схематическое устройство шаровой высоковольтной атомной батареи

Рис. 1. Схематическое устройство шаровой высоковольтной атомной батареи.

Само же радиоактивнее вещество, испуская отрицательно заряженные частицы, становится положительно заряженным электродом (рис. 1), максимальное напряжение которого можно получить от атомной батареи, зависит от энергии испускаемых электронов и качества изоляции между электродами; оно может достигать десятков тысяч вольт.

Максимальный ток зависит от числа атомов, распадающихся в течение 1 сек. Величина тока этих батарей ничтожно мала.

Потеря мощности атомных батарей происходит за счет, уменьшения тока, тогда как напряжение остается постоянным. Эта особенность данных батарей используется в измерительной технике.

Рассмотрим принцип работы низковольтной атомной батареи. На поверхности полупроводника, например германия или кремния, наносится слой радиоактивного вещества, излучаемый этим слоем, поток бета-частиц бомбардирует атомы полупроводника, выбивая нз него очень большое количество медленных электронов (рис. 2).

Так как выбитые электроны в полупроводнике могут двигаться только в одном направлении, они накапливаются на металлическом коллекторе, приваренном к другой стороне полупроводника.

Между коллектором и полупроводником возникает разность потенциалов. Электродвижущая силг такого элемента достигает 0,2 в при величине тока в несколько микроампер Атомные батареи, обладающие малыми размерами, выгодно использовать в сочетании с полупроводниковыми приборами.

Характерные особенности атомных батарей: большой срок службы (до 20 лет), небольшие размеры, высокая стабильность напряжения и надежность в эксплуатации.

Схематическое устройство низковольтной атомной батареи

Рис. 2. Схематическое устройство низковольтной атомной батареи.

Источник: Бурлянд В.А., Жеребцов И.П. Хрестоматия радиолюбителя. 1963 г.

1
963
Добавить комментарий