Birinchi mobil telefon qirq yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan. Albatta, ilm-fan rivojlanmoqda. Va o'sha paytda kim o'ylagan edi, qirq yildan keyin telefon uchun atom batareyasi tug'iladi? Ha, ilm-fan sakrash va chegaralar bilan emas, lekin baribir ko'p sohalarda, ayniqsa so'nggi paytlarda sezilarli yutuqlarga erishmoqda. Va bu maqola maxsus zamonaviy qurilmalarda atom batareyalaridan foydalanish mavzusiga bag'ishlanadi.
Kirish
Hozirda smartfonlar bozori elektronikaning eng istiqbolli sohalaridan biri hisoblanadi. Bu soha bir daqiqa ham to‘xtamay, jadal rivojlanmoqda. Aftidan, iPhone 3 endigina sotuvga chiqdi, iPhone 6 va iPhone 6 Plus esa uyali aloqa do'konlari peshtaxtalarida sotilmoqda. Aytishga hojat yo'q, kompaniya muhandislari foydalanuvchilarni eng so'nggi jihozlar bilan xursand qilish uchun qanday yo'ldan borishdi?
Android va Windows Phone haqida ham shunday deyish mumkin. Yana bir juftyillar oldin, butun maktab sinfi Android telefoniga ega bo'lgan baxtli odam atrofida to'planishdi. Va kimdir ekranni aylantirib harakatni boshqarishingiz mumkin bo'lgan dasturni shaxsan o'ynashga muvaffaq bo'lganda (ayniqsa, bu o'yin poyga toifasiga kirsa), u tom ma'noda baxtiyor edi.
Bugungi kunda hech kimni hayron qoldirmaydi. Hatto birinchi sinf o'quvchilari ham endi Apple telefonlaridan unchalik xursand bo'lmasdan, o'zlarining omadli ekanliklarini sezmay, jimgina foydalanishadi. Shunga qaramay, ular bir vaqtlar sensorli boshqaruv emas, balki tugmachalar yordamida ishlaydigan telefonlar borligini bilishmaydi. Bu telefonlarda faqat bir nechta o'yinlar bor edi. Hatto Nokia 1100 ning ikki rangli ekranidagi ilon ham o'sha davr bolalari uchun cheksiz zavqlanish uchun imkoniyat bo'lgan va ular buni deyarli kunlar davomida o'ynashgan.
Albatta, oʻshanda oʻyinlar ancha past sifatga ega edi. Bunday telefonlardan bir necha kun davomida zaryadlashdan foydalanmasdan foydalanish mumkin edi. Endi smartfonlar sohasidagi o'yin sanoati yanada yuqori darajaga chiqdi va bu yanada kuchli telefon batareyalarini talab qiladi. Sizningcha, batareya quvvati jihatidan eng yangi, eng kuchli smartfon qancha vaqt xizmat qilishi mumkin?
Bizga atom batareyasi kerakmi?
Sizni ishontirib aytamizki, hatto passiv foydalanishda ham u (smarfton) 3 kundan ortiq davom eta olmaydi. Lityum-ion batareyalar zamonaviy smartfonlarda quvvat manbai sifatida ishlatiladi. Bir oz kamroq tarqalganpolimer batareyalarda ishlaydigan modellar. Aslida, bu telefonlar juda uzoq vaqt ishlashga bardosh bera olmaydi. Siz ularni batareyaning ishlash muddati davomida o'ynashingiz, filmlarni bir necha soat tomosha qilishingiz mumkin, bu odatda o'ndan oshmaydi. Bunday qurilmalarni ishlab chiqaruvchilar bir vaqtning o'zida bir nechta yo'nalishlarda raqobatlashadilar. Birinchi oʻrin uchun eng faol kurash quyidagi mezonlarga koʻra oʻtkaziladi:
- Ekran diagonali.
- Uskuna va unumdorligi.
- Oʻlchamlar (aniqroq qilib aytadigan boʻlsak, kurash qalinligi kamaytirishdan iborat).
- Kuchli avtonom quvvat manbai.
Ko'rib turganimizdek, telefon uchun atom batareyasi kerakmi yoki yo'qmi degan savol ochiq qolmoqda. Olimlarning hisob-kitoblariga ko'ra, kelajakda telefonlar tritiy deb ataladigan yadro elementining reaktsiyasi printsipi asosida ishlaydigan batareyalar bilan jihozlanishi mumkin. Bunday holda, telefonlar, eng konservativ hisob-kitoblarga ko'ra, 20 yilgacha zaryad olmasdan ishlay oladi. Ta'sirli, shunday emasmi?
Atom batareyasi gʻoyasi qanchalik yangi?
Miniatyura yadroviy reaktorlarini yaratish g'oyasi (yadro batareyalari haqida gapiryapmiz) yaqinda yorqin odamlarda paydo bo'ldi. Tegishli texnik qurilmalarda bunday uskunadan foydalanish nafaqat doimiy zaryadlash zarurati muammosini, balki boshqalarni ham hal qilishga yordam beradi, deb taklif qilindi.
TASS: o'z qo'lingiz bilan atom batareyasi. Muhandislargaplashmoqda
Birinchi bayonotatom energiyasi asosida ishlaydigan akkumulyator ixtirosi haqida "Rosatom" nomli mahalliy konsernining bo'linmasi tomonidan ishlab chiqilgan. Bu kon-kimyo kombinati edi. Muhandislarning ta'kidlashicha, atom batareyasi sifatida joylashgan birinchi quvvat manbai 2017-yilda yaratilishi mumkin.
Ishlash printsipi "Nikel-63" izotopi yordamida sodir bo'ladigan reaktsiyalarda bo'ladi. Aniqroq aytganda, biz beta nurlanish haqida gapiramiz. Qizig'i shundaki, ushbu printsip bo'yicha qurilgan batareya taxminan yarim asr davomida ishlay oladi. O'lchamlar juda ixcham bo'ladi. Masalan: oddiy barmoq tipidagi akkumulyatorni olib, uni 30 marta siqsangiz, atom batareyasi qanday hajmga ega bo'lishini aniq ko'rishingiz mumkin.
Yadro batareyasi xavfsizmi?
Muhandislar bunday elektr ta'minoti inson salomatligi uchun hech qanday xavf tug'dirmasligiga aminlar. Bunday ishonchning sababi batareyaning dizayni edi. Albatta, har qanday izotopning bevosita beta nurlanishi tirik organizmga zarar etkazadi. Lekin, birinchi navbatda, bu batareyada u "yumshoq" bo'ladi. Ikkinchidan, hatto bu nurlanish ham o'chmaydi, chunki u quvvat manbaining o'ziga singib ketadi.
Rossiya A123 yadroviy batareyalari radiatsiyani tashqariga chiqarmasdan o'z ichiga olishi sababli, mutaxassislar allaqachon tibbiyotning turli sohalarida yadro batareyalaridan foydalanish bo'yicha strategik prognozni tuzmoqdalar. Masalan, u yurak stimulyatori dizayniga kiritilishi mumkin. 2-inistiqbolli yo'nalishi kosmik sanoati hisoblanadi. Uchinchi o'rinda, albatta, sanoat. Birinchi uchlikdan tashqari, atom energiyasidan muvaffaqiyatli foydalanish mumkin bo'lgan ko'plab tarmoqlar mavjud. Ehtimol, ulardan eng muhimi transportdir.
Atom elektr ta'minotining kamchiliklari
Yadro batareyasi oʻrniga nima olamiz? Demak, boshqa tomondan qarasak, nimani ko'ramiz? Birinchidan, bunday avtonom energiya manbalarini ishlab chiqarish juda qimmatga tushadi. Muhandislar aniq miqdorlarni aytishni istamadi. Ehtimol, ular noto'g'ri dastlabki xulosalar chiqarishdan qo'rqishgan. Biroq, taxminiy baho raqamlar bilan emas, balki so'z bilan berilgan. Ya'ni, "hamma narsa juda qimmat". Xo'sh, masalaning mohiyatini oddiygina mantiqiy baholagan holda, buni kutish mumkin edi. Sanoat miqyosida seriyali ishlab chiqarish haqida gapirishga hali erta. Vaqt o‘tishi bilan atom batareyasini uning ishonchliligi va amaliyligiga putur yetkazmasdan, lekin ancha arzonroq yaratish imkonini beruvchi muqobil texnologiyalar topiladi, deb umid qilishimiz mumkin.
Aytgancha, TASS 1 gramm moddani 4 ming dollarga baholagan. Shunday qilib, batareyadan uzoq muddatli foydalanishni ta'minlaydigan zarur atom moddasining massasini olish uchun hozirgi vaqtda 4,5 million rubl sarflash kerak. Muammo izotopning o'zida. Tabiatda u oddiygina mavjud emas, ular maxsus reaktorlar yordamida izotop yaratadilar. Mamlakatimizda ulardan faqat uchtasi bor. Avval aytib o'tganimizdek, vaqt o'tishi bilan bu mumkin bo'ladimanbaning ishlab chiqarish tannarxini kamaytirish uchun boshqa elementlardan foydalaning.
Tomsk. Atom batareyasi
Atom batareyalari ixtirosi nafaqat professional muhandislar va dizaynerlar tomonidan amalga oshirilmaydi. Yaqinda Tomsk politexnika universitetining aspiranti yangi yadroviy batareya modelini ishlab chiqdi. Bu odamning ismi Dmitriy Prokopiev. Uning rivojlanishi 12 yil davomida normal ishlashga qodir. Bu vaqt ichida undan bir marta ham toʻlov olinmaydi.
Tizimning markazi "tritiy" deb nomlangan radioaktiv izotop edi. Mohirona foydalanish bilan u yarim yemirilish davrida chiqarilgan energiyani to'g'ri yo'nalishga yo'n altirishga imkon beradi. Bunday holda energiya qismlarga bo'linadi. Siz dozalangan yoki porsiyalangan deyishingiz mumkin. Eslatib o'tamiz, ushbu yadro elementining yarimparchalanish davri taxminan 12 yilni tashkil qiladi. Shuning uchun batareyani ushbu elementda belgilangan muddat ichida ishlatish mumkin.
Tritiyning foydalari
Kremniy detektoriga ega atom batareyasi bilan solishtirganda, tritiyga asoslangan atom batareyasi vaqt o'tishi bilan o'z xususiyatlarini o'zgartirmaydi. Va bu uning shubhasiz afzalligi, ta'kidlash kerak. Ixtiro Novosibirsk yadro fizikasi institutida, shuningdek, Tomsk universitetining fizika-texnika institutida sinovdan o‘tkazildi. Amaliyoti yadroviy reaktsiyaga asoslangan atom batareyasi ma'lum istiqbollarga ega. Bu odatda elektronika sohasida. U bilan birga harbiy texnika, dori-darmon vaaerokosmik sanoati. Bu haqda allaqachon gaplashgan edik.
Xulosa
Atom batareyalarini ishlab chiqarishning barcha yuqori xarajati uchun, keling, yaqin kelajakda biz ularni telefonlarda kutib olamiz deb umid qilaylik. Endi batareyaning asosini tashkil etadigan element haqida bir necha so'z. Tritiy, albatta, yadroviy xususiyatga ega. Biroq, bu elementning nurlanishi zaifdir. Bu inson salomatligiga zarar etkaza olmaydi. Ichki organlar va teri mohirona foydalanishdan aziyat chekmaydi. Shuning uchun u batareyalarda foydalanish uchun tanlangan.
