Исследователи из университета Миссури (University of Missouri, MU) сообщили о создании опытного образца батареи, которая вырабатывает электрическую энергию за счет использования процесса расщепления воды и энергии распада одного из радиоактивных изотопов. Но не это самое главное, главным является то, что в этой батарее использован достаточно новый принцип получения электрической энергии и абсолютно новая технология реализации этого принципа, что делает новую батарею высокоэффективной и более долгоживущей, нежели даже батареи, в которых используются немного другие подобные технологии. И все это позволяет рассматривать новые батареи в качестве сверхнадежных источников питания для транспортных средств, летательных аппаратов, космической техники и в других областях, где требования к надежности, безопасности, долговечности и эффективности выдвигаются на первое место.
"Технологии создания элементов питания, вырабатывающих энергию от энергии радиоактивного излучения в ходе процесса, называемого радиолизом, пристально рассматривались учеными с 1950-х годов" - рассказывает Джэ В. Квон (Jae W. Kwon), профессор из университета Миннесоты, - "Такие ядерные технологии, которыми достаточно просто управлять, практически не представляют большой опасности для окружающих. И для некоторых будет откровением, что такие технологии достаточно широко используются в окружающем нас мире, достаточно вспомнить лишь про датчики дыма противопожарных систем, которые устанавливаются даже в жилых помещениях. В этом нет ничего страшного, пока соблюдаются все требования по эксплуатации и технике безопасности работы с подобными устройствами".
Главным источником энергии в новой ядерной батарейке является радиоактивный изотоп стронций-90, бета-излучение которого увеличивает электрохимический потенциал электролита на основе воды. Все "таинство" работы батареи происходит на поверхности наноструктурированного электрода из диоксида титана, который работает в качестве катализатора процесса расщепления воды. Этот катализатор способствует процессу расщеплению воды при помощи энергии радиоактивного излучения, результатом которого является образование различных кислородосодержащих соединений.
В результате достаточно сложных электрохимических процессов, проходящая через слои платины и диоксида титана высокоэнергетическая бета-радиация вызывает образование электронно-дырочных пар в пределах объема диоксида титана. Это создает поток свободных электронов, усиливающийся за счет поверхностных плазмонов, образующихся на поверхности платины, который служит источником электрического тока.
"Вода, действующая в качестве своеобразного буфера и поверхностные плазмоны, возникающие в недрах устройства, оказывают немалое усиливающее действие в отношении эффективности всей батареи" - рассказывает Квон, - "Кроме этого, насыщенный ионами водный раствор не замерзает даже при очень низких температурах, что позволит использовать такие батареи в качестве источников питания различных электронных устройств и при соблюдении должных мер защиты - транспортных средств и космической техники".
