A trícium- vagy uránakkumulátorok fejlesztése már régóta folyamatban van. 2011-ben Amerikában megkezdődött a 20 évig tartó akkumulátorok gyártása. Ezek feszültsége 3 volt, kisülési árama pedig 16 nanoamper. Ez fokozatosan ötre csökken.
Hol használják?
A trícium akkumulátort a következő területeken használják:
- Pacemakerek.
- Implantátumok.
- Érzékelők geológusoknak és olajipari munkásoknak.
- Az űripar. Különösen a kutatójárművek terén.
- Megvilágítással ellátott látnivalók.
- A katonai mutatók működéséhez.
- Repülőgép.
Ezek az eszközök alacsony áramerősséget, de hosszú távú működést igényelnek.
Az urán akkumulátor -40 és +80 Celsius fok közötti hőmérsékleten működik.
A trícium akkumulátor működési elve és az ezzel kapcsolatos kutatások
A trícium hidrogénizotóp bomlása révén működik. Ezt a témát már az 1950-es években is vizsgálták. Kutatásokat végeztek nikkellel, stronciummal és ittriummal. Azonban ezekből az anyagokból semmi hasznosat nem állítottak elő.
Csak a trícium hozta létre a kívánt eredményt. Gyengéd elektronáramlást tud létrehozni. Ez segített létrehozni egy hosszú élettartamú áramforrást.
Az energiaforráson belüli elektronok mindkét irányban egyenletesen mozognak. A szilíciumlapkákban elektromos áram keletkezik. Az elektronok kevesebb mint 50%-át fogták be az elektronok p-n átmenetekkel való kölcsönhatása révén.
A probléma megoldására a Rochesteri Egyetem tudósai lyukakat készítettek a szilícium ostyák felületén. A trícium most teljesen kitölti a lyukakat, ráadásul teljesen szilícium veszi körül őket.
Az így kapott trícium akkumulátor hosszabb ideig képes ellenállni -50 Celsius-fok és +150 Celsius-fok közötti hőmérsékletnek. A trícium 12,262 év alatt bomlik le. A végeredmény:
- Elektronok
- Antineutrino
- Hélium 3
Az elektronok alacsony energiája miatt könnyen csapdába ejthetők hagyományos papírral, gumival vagy szövettel.
A gyártók gondoskodtak a biztonságról
A trícium akkumulátorok jól elkészített burkolattal rendelkeznek, amely nem engedi, hogy a sugárzás behatoljon a külső környezetbe.
Az ipar lítiumizotópokkal és neutronokkal történő besugárzással nyeri ki a tríciumot. Egy másik technológia a nehézvíz (egy atomreaktor moderátora) újrafeldolgozása.
Lényegében az izotóp nem veszélyes az emberi szervezetre. Sugárzása csak néhány milliméter mélyen hatol be a levegőbe. Ha vízen keresztül jut be a szervezetbe, veszélyes.
A CityLabs-t 2005-ben alapították. Fő tevékenysége a trícium akkumulátorok gyártása. Igazgatója, Larry Olsen, az 1970-es években egy hosszú élettartamú akkumulátort alkotott. Ugyanez a cég fejlesztette ki a 2018-ban kifejlesztett NanoTritium akkumulátort is, amely P100 néven vált ismertté. Feszültsége 0,75 volt, és 75 nanowatt teljesítményt termel.
A mikroáramkör pozitív pólusa az 1-es, negatív pólusa a 15-ös láb. Külsőleg ez az akkumulátor egy szabványos mikroáramkörre hasonlít. LCC68 és LCC 44 tokozásban gyártják.
A trícium akkumulátornak, a fiatalabb, rövid élettartamú testvéreivel ellentétben, számos előnye van:
- A tokban lévő nyomás nem növekszik.
- Nincsenek kémiailag aktív anyagok.
- A test nem pusztul el.
- Könnyen ellenáll a mechanikai behatásoknak.
- A trícium akkumulátor működése során keletkező anyagok nem mérgezőek.
Az ilyen típusú tápegység egyetlen hátránya az ára. Jelenleg nagyban változik, de nagyjából 2000 dollár.
Olvasd el a cikket is atomakkumulátor.
