परमाणु बैटरी और इसके संचालन के सिद्धांत
पहला मोबाइल फोन चालीस से अधिक बनाया गया थासाल पहले निश्चित रूप से विज्ञान प्रगति कर रहा है। और उस समय किसने सोचा होगा कि चालीस साल बाद फोन के लिए परमाणु बैटरी जारी की जाएगी? हां, विज्ञान छलांग और सीमाओं के साथ प्रयास नहीं कर रहा है, लेकिन कई क्षेत्रों में विशेष रूप से हाल के दिनों में महत्वपूर्ण प्रगति के साथ। और यह लेख विशेष रूप से आधुनिक उपकरणों में परमाणु बैटरी के उपयोग के लिए समर्पित होगा।
प्रविष्टि
अब स्मार्टफोन बाजार सबसे ज्यादा हैइलेक्ट्रॉनिक्स के परिप्रेक्ष्य निर्देश। यह क्षेत्र एक मिनट के लिए रुकने के बिना गतिशील रूप से विकसित हो रहा है। ऐसा लगता है कि केवल आईफोन 3 पर बिक्री हुई थी, और मोबाइल फोन के अलमारियों पर पहले ही आईफोन 6 और आईफोन 6 प्लस फ्लाइंग कर रहे हैं। कहने की जरूरत नहीं है, कंपनी के इंजीनियरों ने नवीनतम हार्डवेयर वाले उपयोगकर्ताओं को खुश करने के लिए कैसे किया?
एंड्रॉइड के बारे में और इसके बारे में भी कहा जा सकता हैविंडोज फोन कुछ साल पहले पूरे स्कूल वर्ग ने भाग्यशाली लड़के के चारों ओर इकट्ठा किया था, जिसमें एंड्रॉइड ऑपरेटिंग सिस्टम के आधार पर एक फोन था। और जब कोई व्यक्ति व्यक्तिगत रूप से एप्लिकेशन में खेलने में कामयाब रहा, जिसमें आप स्क्रीन को बदलकर कार्रवाई को नियंत्रित कर सकते थे (विशेष रूप से यदि यह गेम दौड़ की श्रेणी से था), तो वह सचमुच खुशी से चमक गया।
वर्तमान में, यह कोई आश्चर्य नहीं है। यहां तक कि पहले-ग्रेडर अब भी चुपचाप ऐप्पल के फोन का उपयोग बिना खुशी और उत्साह के करते हैं, यह कल्पना नहीं करते कि वे वास्तव में भाग्यशाली कैसे थे। फिर भी, वे सिर्फ यह नहीं जानते कि एक बार फ़ोन थे जो एक स्पर्श की बजाय बटन की मदद से काम करते थे। उन फोनों पर बस कुछ ही खेल थे। और नोकिया 1100 की दो रंगीन स्क्रीन पर भी एक सांप उस समय के बच्चों के लिए अंतहीन उत्साह का अवसर था, और इसे लगभग पूरे दिन खेला जाता था।
बेशक, खेल बहुत कम थेगुणवत्ता। आप इन फोनों को रिचार्ज किए बिना कई दिनों तक इस्तेमाल कर सकते हैं। अब स्मार्टफोन के क्षेत्र में गेम उद्योग उच्च स्तर तक पहुंच गया है, और इसके लिए अधिक शक्तिशाली टेलीफोन बैटरी की आवश्यकता है। एक स्मार्टफोन के स्वायत्त संचालन के मामले में, आपकी राय में, सबसे आधुनिक, सबसे शक्तिशाली, कितना शक्तिशाली हो सकता है?
क्या हमें परमाणु बैटरी चाहिए?
हम आपको आश्वस्त करते हैं कि निष्क्रिय भीइसका उपयोग (स्मार्टन) 3 दिनों से अधिक समय तक चलने की संभावना नहीं है। आधुनिक स्मार्टफोन में बिजली के स्रोत के रूप में, लिथियम आयन बैटरी का उपयोग किया जाता है। पॉलीमर बैटरी पर चलने वाले मॉडल बहुत कम होते हैं। वास्तव में, ये फोन एक बहुत लंबे काम का सामना नहीं कर सकते हैं। बैटरी जीवन के दौरान उन्हें चलाएं, उन्हें फिल्में देखें कुछ घंटे हो सकते हैं, जो आम तौर पर दस से अधिक नहीं होते हैं। ऐसे उपकरणों का उत्पादन करने वाली कंपनियां एक ही समय में कई दिशाओं में प्रतिस्पर्धा करती हैं। निम्नलिखित मानदंडों पर पहली जगह के लिए संघर्ष सबसे सक्रिय है:
- स्क्रीन का विकर्ण।
हार्डवेयर और प्रदर्शन।
- आयाम (यदि अधिक विशेष रूप से, मोटाई में कमी के लिए संघर्ष है)।
- शक्तिशाली स्वायत्त शक्ति स्रोत।
जैसा कि हम देखते हैं, सवाल है कि हमें परमाणु की आवश्यकता है या नहींफोन के लिए बैटरी खुला रहता है। वैज्ञानिकों की गणना के अनुसार, भविष्य में फोन बैटरी से लैस किए जा सकते हैं जो परमाणु तत्व की प्रतिक्रिया के सिद्धांत पर काम करते हैं जिसे "ट्रिटियम" कहा जाता है। सबसे अधिक रूढ़िवादी अनुमानों के मुताबिक, फोन 20 साल तक रिचार्ज किए बिना काम करने में सक्षम होंगे। प्रभावशाली, है ना?
परमाणु बैटरी का विचार कितना नया है?
लघु परमाणु रिएक्टरों (भाषण बनाने का विचारपरमाणु बैटरी के बारे में चला जाता है) बहुत पहले नहीं उज्ज्वल दिमाग में दिखाई दिया। यह सुझाव दिया गया था कि उचित तकनीकी उपकरणों में ऐसे उपकरणों का उपयोग न केवल निरंतर रिचार्जिंग की आवश्यकता, बल्कि दूसरों के साथ भी समस्या से निपटने की अनुमति देगा।
टीएएसएस: अपने हाथों से एक परमाणु बैटरी। इंजीनियरों को बताओ
बैटरी के आविष्कार के बारे में पहला बयान,जो परमाणु ऊर्जा के आधार पर संचालित होगा, ने "Rosatom" नाम के तहत घरेलू चिंता का एक उपखंड बना दिया है। यह खनन और रासायनिक संयोजन था। इंजीनियरों ने कहा कि पहला विद्युत स्रोत, जिसे परमाणु बैटरी के रूप में रखा गया है, 2017 के आरंभ में बनाया जा सकता है।
संचालन के सिद्धांत में प्रतिक्रियाएं शामिल होंगी,जो आइसोटोप "निकेल -63" की मदद से होगा। अधिक विशेष रूप से, हम बीटा विकिरण के बारे में बात कर रहे हैं। यह दिलचस्प है कि इस सिद्धांत पर निर्मित बैटरी लगभग आधी सदी तक काम कर सकती है। आयाम बहुत ही कॉम्पैक्ट होंगे। उदाहरण के लिए: यदि आप साधारण उंगली बैटरी लेते हैं और इसे 30 बार निचोड़ते हैं, तो आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि परमाणु बैटरी का आकार क्या होगा।
क्या बैटरी सुरक्षित है?
इंजीनियरों को पूरी तरह से यकीन है कि इस तरह के एकबिजली की आपूर्ति मानव स्वास्थ्य के लिए कोई खतरा नहीं पेश करेगी। इसका कारण बैटरी डिजाइन था। बेशक, किसी भी आइसोटोप का प्रत्यक्ष बीटा विकिरण जीवित जीव को नुकसान पहुंचाएगा। लेकिन, सबसे पहले, इस बैटरी में यह "मुलायम" होगा। दूसरा, यहां तक कि यह विकिरण भी नहीं निकलेगा, क्योंकि यह बिजली की आपूर्ति के भीतर ही अवशोषित हो जाएगा।
इस तथ्य के संबंध में कि परमाणु बैटरी "रूसए 123 "खुद को अंदर छोड़कर विकिरण को अवशोषित कर देगा, विशेषज्ञ पहले से ही दवा के विभिन्न क्षेत्रों में परमाणु बैटरी के उपयोग के लिए रणनीतिक पूर्वानुमान बना रहे हैं। उदाहरण के लिए, इसे पेसमेकर के डिजाइन में शामिल किया जा सकता है। दूसरी सबसे आशाजनक दिशा अंतरिक्ष उद्योग है। तीसरे स्थान पर, निश्चित रूप से, उद्योग है। तीन नेताओं से परे कई शाखाएं हैं जिनमें सफलतापूर्वक परमाणु ऊर्जा स्रोत का उपयोग करना संभव होगा। सबसे महत्वपूर्ण, शायद, परिवहन है।
एक परमाणु ऊर्जा स्रोत के नुकसान
हम परमाणु बैटरी के बदले में क्या मिलता है? तो कहने के लिए, और हम क्या देखेंगे यदि हम दूसरी तरफ से देखते हैं? सबसे पहले, ऊर्जा के ऐसे स्वायत्त स्रोतों का उत्पादन एक सुंदर पैसा खर्च होगा। इंजीनियरों सटीक रकम का नाम नहीं देना चाहता था। शायद वे गलत तरीके से शुरुआती निष्कर्ष निकालने से डरते थे। हालांकि, अनुमानित अनुमान संख्याओं में नहीं बल्कि शब्दों में दिया गया था। यही है, "सब कुछ बहुत महंगा है।" खैर, इस बात की उम्मीद की जा सकती है कि इस मामले के तर्क को तर्कसंगत रूप से न्यायित किया जाए। औद्योगिक पैमाने पर धारावाहिक उत्पादन के बारे में, शायद यह कहना बहुत जल्दी है। यह उम्मीद की जा रही है कि समय के दौरान वैकल्पिक तकनीकों को पाया जाएगा कि इसकी विश्वसनीयता और व्यावहारिकता के समझौता किए बिना परमाणु बैटरी बनाना संभव हो गया है, लेकिन यह बहुत सस्ता है।
वैसे, टीएएसएस ने 4 हजार में पदार्थ का 1 ग्राम अनुमान लगायाडॉलर। इस प्रकार, परमाणु पदार्थ के आवश्यक द्रव्यमान को प्राप्त करने के लिए, जो बैटरी के दीर्घकालिक उपयोग को सुनिश्चित करेगा, अब 4.5 मिलियन रूबल खर्च करना आवश्यक है। समस्या आइसोटोप में ही है। प्रकृति में, यह विशेष रिएक्टरों की सहायता से एक आइसोटोप बनाने, बस अस्तित्व में नहीं है। हमारे देश में उनमें से केवल तीन ही हैं। जैसा कि पहले बताया गया है, स्रोत के उत्पादन की लागत को कम करने के लिए समय के साथ अन्य तत्वों का उपयोग करना संभव हो सकता है।
टॉम्स्क। परमाणु बैटरी
परमाणु बैटरी का आविष्कार नहीं हैकेवल पेशेवर इंजीनियरों और डिजाइनरों। हाल ही में, टॉमस्क पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी के छात्र, जिन्होंने स्नातक स्कूल में पढ़ाई की, ने एक नई बैटरी का एक मॉडल विकसित किया जो परमाणु आधार पर काम करता है। इस व्यक्ति का नाम दिमित्री प्रोकोपिव है। इसका विकास 12 वर्षों तक ऑपरेशन के सामान्य तरीके में सक्षम है। इस समय के दौरान, इसे एक बार भी रिचार्ज करने की आवश्यकता नहीं होगी।
सिस्टम का केंद्र रेडियोधर्मी आइसोटोप थानाम "ट्रिटियम"। कुशल उपयोग के साथ, यह आपको आधा जीवन के दौरान जारी की गई ऊर्जा को सही दिशा में निर्देशित करने की अनुमति देता है। इस मामले में, ऊर्जा भागों द्वारा जारी किया जाता है। यह कहा जा सकता है, खुराक या विभाजित। याद रखें कि इस परमाणु तत्व का आधा जीवन लगभग 12 साल है। यही कारण है कि इस अवधि पर बैटरी का उपयोग निर्दिष्ट अवधि के भीतर संभव है।
ट्रिटियम के लाभ
परमाणु बैटरी की तुलना में, जोएक सिलिकॉन डिटेक्टर है, ट्रिटियम पर आधारित परमाणु बैटरी समय के साथ अपनी विशेषताओं को नहीं बदलती है। और यह इसका निस्संदेह लाभ है, यह ध्यान दिया जाना चाहिए। आविष्कार नोवोसिबिर्स्क इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स, साथ ही भौतिकी और प्रौद्योगिकी संस्थान टॉमस्क विश्वविद्यालय में भी परीक्षण किया गया था। परमाणु बैटरी, जिस पर संचालन का सिद्धांत परमाणु प्रतिक्रिया पर आधारित है, में कुछ संभावनाएं हैं। यह एक नियम के रूप में, इलेक्ट्रॉनिक्स का क्षेत्र है। इसके साथ-साथ सैन्य उपकरण, दवा और एयरोस्पेस उद्योग भी हैं। हमने पहले ही इस बारे में बात की है।
निष्कर्ष
परमाणु के सभी महंगी उत्पादन के लिएबैटरी, हम उम्मीद करते हैं कि हम अभी भी निकट भविष्य के फोन में मिलेंगे। अब तत्व के बारे में कुछ शब्द जो बैटरी के आधार का निर्माण करेंगे। ट्रिटियम निश्चित रूप से प्रकृति में परमाणु है। हालांकि, इस तत्व का विकिरण कमजोर है। मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाने के लिए यह नहीं कर सकता है। आंतरिक अंग और त्वचा कुशल उपयोग से पीड़ित नहीं होंगे। यही कारण है कि वह वह था जो बैटरी में उपयोग के लिए चुना गया था।
