Атомная батарейка — новый источник электрического тока

В 2020 году целый ряд компаний заявили о готовности начать производство атомных батареек — новых источников электрического тока, отличающихся сверхдлительным (десятки, сотни, а то и тысячи лет) сроком службы.

Атомные батарейки используют так называемый бета-вольтаический эффект, возникающий при взаимодействии бета-частиц (проще говоря, выделяющихся в результате некоторых ядерных реакций высокоэнергетических электронов) с полупроводниками. В этом смысле бета-вольтаические элементы отчасти похожи на солнечные батареи, но только там источником энергии является взаимодействие батарей с фотонами, а здесь — с электронами. 

В настоящее время существуют два наиболее известных проекта создания атомных батареек. Первый — разработка российского МИСиС. В качестве «топлива» используется не встречающийся в природе изотоп Никель-63, отличительной особенностью которого является мощное бета-излучение при практически полном отсутствии других видов излучения: в частности, альфа и гамма-частиц. Бета-излучение обладает низкой проникающей способностью, потому полностью останется в пределах атомной батарейки, что делает безопасной в плане радиоактивного загрязнения.

Второй — так называемая алмазная батарейка разработки Университета Бристоля, выпускать которую планирует стартап NDB. В качестве источника энергии используется изотоп Углерод-14, также являющийся почти чистым бета-источником. Углерод получают из выработанных стержней-замедлителей атомных станций и с помощью специальных манипуляций придают ему форму кристалла алмаза.

По мощности атомные батарейки будут, вероятно, даже слабее обычных пальчиковых, однако долгий срок службы позволит применять их там, где частая смена элементов питания невозможна или затруднительна: в имплантах, системах космической связи, навигационных буях, расположенных в открытом море и так далее. К тому же стоимость таких батареек будет ощутимой: к примеру, российская разработка обойдётся примерно в 1-1,5 тысячи долларов США.