রোসাটম একটি কমপ্যাক্ট পারমাণবিক ব্যাটারি উপস্থাপন করেছে। ক্ষুদ্রাকৃতিতে পারমাণবিক শক্তি

রাজ্য কর্পোরেশনের উদ্যোগে "রোসাটম" "খনন ও রাসায়নিক উদ্ভিদ" (এমসিসি, ঝেলেজনোগর্স্ক, ক্রাসনোয়ারস্ক অঞ্চল) টার্গেট আইসোটোপ নিকেল-63 (Ni-63) এ সমৃদ্ধ গ্যাসের রূপান্তর (রূপান্তর) প্রাপ্ত করার জন্য একটি সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টারে প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত একটি ফর্মে প্রোটোটাইপশক্তির উৎস. এন্টারপ্রাইজের প্রেস সার্ভিসের একজন প্রতিনিধি দ্বারা আরআইএ নভোস্তিকে এটি জানানো হয়েছিল।

এই মুহুর্তে, Ni-63 প্রয়োগের জন্য সংশ্লিষ্ট উপাদানগুলির বিতরণ এবং প্রোটোটাইপ "পারমাণবিক ব্যাটারি" এর চূড়ান্ত সমাবেশ প্রত্যাশিত।

বিটা-ভোল্টাইক শক্তির উত্সগুলির পরিচালনার নীতি হল একটি অর্ধপরিবাহী রূপান্তরকারী ব্যবহার করে তেজস্ক্রিয় বিটা ক্ষয়ের শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করা। নিকেল-63 এর বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে একটি দীর্ঘ পরিষেবা জীবন (অন্তত 50 বছর) এবং উচ্চ, প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে 100 মাইক্রোওয়াট পর্যন্ত, শক্তি ঘনত্ব সহ ক্ষুদ্র, নিরাপদ এবং রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত বিটা-ভোল্টাইক পাওয়ার সাপ্লাইগুলির জন্য একটি খুব সুবিধাজনক ভিত্তি করে তোলে। এই ধরনের পাওয়ার সাপ্লাই হার্ড টু নাগালের এলাকায় এবং চরম পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ভোক্তাদের নিরাপত্তার দৃষ্টিকোণ থেকে, নিকেল-63-এর সুবিধা হল এটি একটি তথাকথিত "নরম" বিটা ইমিটার, তাই ব্যাটারি কেস দ্বারা বিকিরণ সম্পূর্ণরূপে সুরক্ষিত থাকে।

নিকেল-63 ভিত্তিক ব্যাটারি। ছবি: ইউটিউব

নিকেল -63 প্রকৃতিতে বিদ্যমান নেই, তাই এটি একটি পারমাণবিক চুল্লিতে প্রাকৃতিক নিকেল -62 আইসোটোপের নিউট্রন বিকিরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয় যা গ্যাস সেন্ট্রিফিউজগুলিতে আরও রেডিওকেমিক্যাল প্রক্রিয়াকরণ এবং পৃথকীকরণ সহ।

"মাইনিং এবং কেমিক্যাল কম্বাইন" প্রকল্পের সিস্টেম ইন্টিগ্রেটর হিসেবে কাজ করে। MCC দুটি দিক দিয়ে কাজ সংগঠিত করেছে: একটি অত্যন্ত সমৃদ্ধ Ni-63 আইসোটোপ প্রাপ্ত করা এবং একটি সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টারের জন্য একটি বিশেষ কাঠামো তৈরি করা। প্রকল্পটিতে অনন্য দক্ষতার সাথে Rosatom উদ্যোগ জড়িত। বিশেষত, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্ট (জেলেনোগর্স্ক, ক্রাসনোয়ারস্ক টেরিটরি, জ্বালানী সংস্থা রোসাটম টিভিইএলের অংশ) Ni-63 আইসোটোপে নিকেলের সমৃদ্ধির জন্য দায়ী। চূড়ান্ত পর্যায়, একটি প্রোটোটাইপ পাওয়ার উত্সের সমাবেশ, MCC-তে হবে।

MCC প্রেস সার্ভিসের প্রতিনিধি হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে, সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টারের ডিজাইনটি একটি নতুন ডিজাইনের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা গুণগতভাবে সমস্ত উপাদানের দক্ষতা উন্নত করে। বিশেষজ্ঞদের মতে, অত্যন্ত সমৃদ্ধ Ni-63 এর উপর ভিত্তি করে এবং একটি নতুন কনভার্টার ডিজাইনের সাথে পাওয়ার সাপ্লাই সাইবারনেটিক্স এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার ক্ষেত্রে পরবর্তী প্রজন্মের ডিভাইস ডিজাইন করার জন্য একটি যুগান্তকারী প্ল্যাটফর্ম তৈরি করে। এটি একটি নতুন ধরণের ডিভাইস যা ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির একটি নতুন আর্কিটেকচারের ভিত্তি হয়ে উঠবে।

বিদ্যুৎ সরবরাহ ওষুধেও ব্যবহার করা যেতে পারে

IX Atomexpo-2017 ফোরামে উপস্থাপিত Rosatom সর্বশেষ উন্নয়নগুলির মধ্যে একটি - নিকেল-63 তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের উপর ভিত্তি করে একটি পারমাণবিক ব্যাটারি। অনন্য পাওয়ার সাপ্লাই মেডিকেল এবং স্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, সরঞ্জাম খরচে মিলিয়ন ডলার সাশ্রয় করে। একই সময়ে, প্রদর্শনী মডেলটির একটি ক্ষুদ্র আকার রয়েছে - মাত্র 1 ঘন সেন্টিমিটার এবং এর পরিষেবা জীবন কমপক্ষে 50 বছর।

« সহজ কথায়, এটি একটি পারমাণবিক ব্যাটারি, এবং বৈজ্ঞানিক পরিভাষায়, এটি বিটা বিকিরণের একটি উৎস, যা একটি বিটা-ভোল্টার উপাদান এবং একটি হীরা-ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টার নিয়ে গঠিত। নিকেল -63 প্রকৃতিতে বিদ্যমান নেই, এটি প্রাকৃতিক নিকেল -62 আইসোটোপকে নিউট্রন দিয়ে বিকিরণ করে একটি পারমাণবিক চুল্লিতে আরও রেডিওকেমিক্যাল প্রক্রিয়াকরণ এবং গ্যাস সেন্ট্রিফিউজে পৃথকীকরণের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা হয়, ”বৈজ্ঞানিক গবেষণা ইনস্টিটিউট এনপিওর পরীক্ষাগারের উপ-প্রধান বলেন। MK সঙ্গে একটি সাক্ষাত্কারে Luch, "Rosatom" আলেকজান্ডার Pavkin এর বৈজ্ঞানিক বিভাগ উদ্যোগ. তিনি উল্লেখ করেছেন যে নিকেল-63-এর বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাটারিটিকে 1 মাইক্রোওয়াটের পাওয়ার ঘনত্ব এবং 2 ভোল্টের ভোল্টেজ সহ একটি খুব সুবিধাজনক, কমপ্যাক্ট এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে নিরাপদ ব্যাটারি করে তোলে। বিশেষজ্ঞ এই ধরনের শক্তির উত্সের নিরাপত্তা ব্যাখ্যা করেছেন যে নিকেল -63 একটি "নরম" বিটা ইমিটার হিসাবে বিবেচিত হয়, যেহেতু এর ক্ষেত্রে নিউট্রন বা গামা বিকিরণ নেই এবং বিটা বিকিরণ ইলেকট্রনগুলি রূপান্তরকারী দ্বারা সম্পূর্ণরূপে শোষিত হয় এবং মানুষের জন্য সম্পূর্ণ নিরীহ।

একই সময়ে, ব্যাটারির শক্তি চাহিদার উপর ভিত্তি করে বাড়ানো বা হ্রাস করা যেতে পারে: মাত্রা যত বড়, শক্তি তত বেশি। পাভকিনের মতে, পেসমেকার বা নিউরোস্টিমুলেটরে ব্যাটারি ব্যবহার করার জন্য 1 মাইক্রোওয়াটের শক্তি যথেষ্ট। বিশেষজ্ঞ আরও যোগ করেছেন যে ওষুধ ছাড়াও, এই জাতীয় শক্তির উত্সগুলি মহাকাশচারীতে ব্যবহার করা যেতে পারে, সেইসাথে হার্ড-টু-নাগাল অঞ্চলে এবং চরম পরিস্থিতিতে ব্যাটারি ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই ধরনের একটি অলৌকিক ব্যাটারির খরচ গণনা করা এখনও কঠিন: এটি সমস্ত তার শক্তির জন্য গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে। কিন্তু যে কোনো ক্ষেত্রে, এই ধরনের একটি উপাদান ব্যবহার খুব দ্রুত তার ক্রয় মূল্য পরিশোধ করবে। "তুলনার জন্য: মহাকাশে 1 কেজি তার পাঠাতে $1 মিলিয়ন লাগে, যদি আমরা সেগুলিকে একটি বেতার শক্তির উত্স দিয়ে প্রতিস্থাপন করি তবে সুবিধাটি সুস্পষ্ট," রোসাটমের প্রতিনিধি জোর দিয়েছিলেন।

উন্নয়নটি পডলস্কে অবস্থিত রিসার্চ ইনস্টিটিউট "লুচ" দ্বারা যৌথভাবে পরিচালিত হয়েছিল, একসাথে সুপারহার্ড এবং নিউ কার্বন ম্যাটেরিয়ালস (TISNUM, Troitsk) এর প্রযুক্তিগত ইনস্টিটিউটের সাথে। বর্তমানে, ব্যাটারিটি একটি প্রোটোটাইপ, কিন্তু Rosatom ইতিমধ্যেই ডিভাইসটিকে ব্যাপক উৎপাদনে লঞ্চ করার প্রস্তুতি নিচ্ছে। আলেকজান্ডার পাভকিন যেমন উল্লেখ করেছেন, প্রদর্শনীতে নমুনার সাথে পরিচিত হওয়া অনেক কোম্পানি এবং সম্ভাব্য বিনিয়োগকারী উন্নয়নে আগ্রহ দেখিয়েছে। রোসাটম তার উদ্ভাবন নিয়ে দেশি-বিদেশি বাজারে প্রবেশের পরিকল্পনা করছে। রাজ্য কর্পোরেশনের প্রতিনিধিরা নোট করেছেন যে উদ্ভাবনী বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, নতুনত্বের দাম খুব প্রতিযোগিতামূলক হবে এবং এটি কেবল রাশিয়ায় নয়, পশ্চিমেও জনপ্রিয়তা অর্জনের অনুমতি দেবে।

বিজ্ঞানী এবং বিশেষজ্ঞদের মতে, নিকেল-63-ভিত্তিক বিদ্যুৎ সরবরাহের ব্যবহার অনেক ক্ষেত্রে প্রযুক্তিগত অগ্রগতির পূর্বশর্ত তৈরি করবে। শিল্পে, এই জাতীয় উপাদানগুলি বিল্ডিং, পাইপলাইনগুলির অবস্থা পর্যবেক্ষণের জন্য সেন্সরগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তারা ক্রিয়াকলাপ নিশ্চিত করতে কার্যকর হবে বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম, মহাকাশ প্রযুক্তি এবং রোবোটিক্সের অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য আর্কটিকের উন্নয়নের জন্য প্রকল্প সহ। গণউৎপাদননতুন উত্সগুলি মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সে, বিশেষ করে, স্বায়ত্তশাসিত মাইক্রোপ্রসেসরে ডিভাইসগুলির একটি নতুন লাইন তৈরি করার অনুমতি দেবে ডিজিটাল ডিভাইসঅন্তর্নির্মিত পাওয়ার সাপ্লাই সহ। একই সময়ে, রাশিয়া অত্যন্ত সমৃদ্ধ নিকেল -63 উৎপাদনে একটি উদ্ভাবক: এটি অন্য কোনো দেশে ব্যবহৃত হয় না।

উপরে এই মুহূর্তেবিজ্ঞান অগ্রগতি এবং বিকাশ করে। আজ অবধি, পারমাণবিক ব্যাটারি ইতিমধ্যেই উদ্ভাবিত হয়েছে। এই জাতীয় শক্তির উত্স 50 পর্যন্ত এবং কখনও কখনও 100 বছর পর্যন্ত পরিবেশন করতে পারে। এটি সব আকার এবং কি ধরনের তেজস্ক্রিয় পদার্থ ব্যবহার করা হয় তার উপর নির্ভর করে।

একটি পারমাণবিক ব্যাটারি উত্পাদন সম্পর্কে প্রথম বিবৃতি রোসাটম দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। 2017 সালে, এই সংস্থাটি প্রদর্শনীতে একটি প্রোটোটাইপ উপস্থাপন করেছিল।

গবেষকরা পারমাণবিক ব্যাটারির স্তরগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে সক্ষম হন যা বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে নিকেল 63 আইসোটোপের বিটা ক্ষয় ব্যবহার করে।

1 গ্রাম এই জাতীয় পদার্থে 3300 মিলিওয়াট ঘন্টা থাকে।

কিভাবে একটি পারমাণবিক ব্যাটারি কাজ করে

বিভিন্ন ধরনের আইসোটোপ ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে শক্তি উৎপাদন করা হয়। বিটা ক্ষয়ের সময়, একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি হয়। এবং এটি কারেন্ট দেয়।

পারমাণবিক ব্যাটারি কি বিপজ্জনক?

বিকাশকারীরা দাবি করেছেন যে সাধারণ নাগরিকদের জন্য এই জাতীয় ব্যাটারি সম্পূর্ণ নিরাপদ। এবং সব কারণ শরীরের নকশা নিখুঁতভাবে তৈরি করা হয়.

এটা জানা যায় যে বিটা বিকিরণ শরীরের ক্ষতি করে। কিন্তু তৈরি করা পারমাণবিক ব্যাটারিতে এটি নরম এবং শক্তি উপাদানের ভিতরে শোষিত হবে।

এই মুহুর্তে, বিশেষজ্ঞরা বেশ কয়েকটি শিল্প চিহ্নিত করেছেন যেখানে এটি পারমাণবিক ব্যাটারি "রাশিয়া A123" ব্যবহার করার পরিকল্পনা করা হয়েছে:

1. ওষুধটি।
2. মহাকাশ শিল্প।
3. শিল্প।
4. পরিবহন।

এই ক্ষেত্রগুলি ছাড়াও, নতুন টেকসই শক্তির উত্স অন্যগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

পারমাণবিক ব্যাটারির সুবিধা

বেশ কয়েকটি ইতিবাচক গুণ রয়েছে:

• স্থায়িত্ব। তারা 100,000 বছর পর্যন্ত স্থায়ী হতে পারে।
• গুরুতর তাপমাত্রা সহ্য করার ক্ষমতা।
• ছোট আকার তাদের বহনযোগ্য করা এবং কমপ্যাক্ট সরঞ্জাম ব্যবহার করার অনুমতি দেবে।

একটি শক্তিশালী ব্যাটারির অসুবিধা

• উত্পাদনের জটিলতা।
• এক্সপোজার একটি ঝুঁকি আছে. বিশেষ করে যদি হুল ক্ষতিগ্রস্ত হয়।
• উচ্চ মূল্য. একটি পারমাণবিক ব্যাটারির দাম 500,000 থেকে 4,500,000 রুবেল হতে পারে।
• মানুষের একটি সংকীর্ণ বৃত্ত অ্যাক্সেসযোগ্য.
• ছোট ভাণ্ডার.

পারমাণবিক ব্যাটারির গবেষণা এবং বিকাশ কেবল বড় কোম্পানিই নয়, সাধারণ ছাত্রদের দ্বারাও করা হয়। তাই টমস্কে, একজন ছাত্র তার নিজস্ব ব্যাটারি তৈরি করেছে পারমাণবিক শক্তি, যা প্রায় 12 বছর ধরে রিচার্জ ছাড়াই কাজ করতে পারে। উদ্ভাবনের কাজটি ট্রিটিয়ামের ক্ষয়ের উপর ভিত্তি করে। এই ধরনের একটি ব্যাটারি সময়ের সাথে তার বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে না।

স্মার্টফোনের জন্য পারমাণবিক ব্যাটারি

2019 এর জন্য, তারা ফোনের জন্য পারমাণবিক শক্তির উত্স প্রকাশ করে। তারা নীচের ছবির মত দেখতে.

এগুলি একটি নির্দিষ্ট মাইক্রোসার্কিটের অনুরূপ, যা একটি মোবাইল ফোনে বিশেষ সংযোগকারীগুলিতে ঢোকানো হয়। এই ধরনের ব্যাটারি 20 বছর স্থায়ী হতে পারে। এবং এই সমস্ত সময় এটি চার্জ করার প্রয়োজন নেই। পারমাণবিক বিভাজন প্রক্রিয়ার কারণে এটি সম্ভব। সত্য, এই জাতীয় শক্তির উত্স অনেককে ভয় দেখাতে পারে। সর্বোপরি, সবাই জানে যে বিকিরণ ক্ষতিকারক এবং শরীরকে ধ্বংস করে। এবং খুব কম লোকই সারা দিন তাদের পাশে এমন একটি ফোন বহন করতে পছন্দ করে।

কিন্তু বিজ্ঞানীদের মতে, এ ধরনের পারমাণবিক ব্যাটারি সম্পূর্ণ নিরাপদ। যেহেতু ট্রিটিয়াম একটি সক্রিয় পদার্থ হিসাবে জড়িত। এর বিকিরণ, যা ক্ষয়ের সময় প্রদর্শিত হয়, নিরীহ। আপনি একটি কোয়ার্টজ ঘড়িতে ট্রিটিয়ামের কাজ দেখতে পারেন যা অন্ধকারে জ্বলে। ব্যাটারি মাইনাস 50 ডিগ্রিতে হিম সহ্য করে। এটি প্লাস 150 C 0 এ স্থিরভাবে কাজ করে। একই সময়ে, তার কাজে কোন দ্বিধা লক্ষ্য করা যায়নি।

অন্তত নিয়মিত ব্যাটারিতে ফোন রিচার্জ করার জন্য হাতে এমন একটি ব্যাটারি থাকা ভালো।

এই জাতীয় ব্যাটারির ভোল্টেজ 0.8 - 2.4 ভোল্টের মধ্যে থাকে। এটি 50 থেকে 300 ন্যানো amps উৎপন্ন করে। এবং এই সব 20 বছর ধরে চলছে।

ক্ষমতা নিম্নরূপ গণনা করা হয়: C = 0.000001W * 50 বছর * 365 দিন * 24 ঘন্টা / 2V = 219mA

ব্যাটারিটির মূল্য বর্তমানে $1,122। যদি বর্তমান হারে (65.42) রুবেলে অনুবাদ করা হয়, তাহলে এটি 73,400 রুবেলে চলে আসবে।

পারমাণবিক ব্যাটারি কোথায় ব্যবহার করা হয়?

ব্যাপ্তি প্রায় প্রচলিত ব্যাটারির মতই। তারা ব্যবহার করা হয়:

• মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স।
• চাপ এবং তাপমাত্রা সেন্সর।
• ইমপ্লান্ট।
• লিথিয়াম কোষের পাওয়ার ব্যাঙ্ক হিসাবে।
• সনাক্তকরণ সিস্টেম
• ঘন্টার.
• SRAM মেমরি।
• কম পাওয়ার প্রসেসর যেমন FPGA, ASIC পাওয়ার জন্য।

ভবিষ্যতে এগুলিই একমাত্র ডিভাইস নয়, তাদের তালিকা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হবে।

নিকেল 63 এর পারমাণবিক ব্যাটারি এবং এর বৈশিষ্ট্য

63 টি আইসোটোপে তৈরি এই পারমাণবিক শক্তির উৎস 50 বছর পর্যন্ত স্থায়ী হতে পারে। এটি বিটা ভোল্টাইক প্রভাবের কারণে কাজ করে। এটি প্রায় ছবির বৈদ্যুতিক প্রভাবের মতো। এতে, একটি সেমিকন্ডাক্টরের স্ফটিক জালিতে ইলেকট্রন-হোল জোড়া দ্রুত ইলেকট্রন বা বিটা কণার ক্রিয়ায় তৈরি হয়। এবং ফোটোইলেক্ট্রিক প্রভাবের সাথে, তারা ফোটনের প্রভাবে উপস্থিত হয়।

নিকেল 63-এ একটি পারমাণবিক ব্যাটারি একটি চুল্লিতে নিকেল 62 লক্ষ্যকে বিকিরণ করে উত্পাদিত হয়। গবেষক গ্যাভ্রিলভ দাবি করেন যে এটি প্রায় 1 বছর সময় নেয়। প্রয়োজনীয় লক্ষ্যগুলি ইতিমধ্যেই Zheleznogorsk-এ উপলব্ধ।

আমরা যদি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির সাথে নিকেল 63-এর নতুন রাশিয়ান পারমাণবিক ব্যাটারির তুলনা করি, তবে সেগুলি 30 গুণ ছোট হবে।

বিশেষজ্ঞরা বলছেন যে এই শক্তির উত্সগুলি মানুষের জন্য নিরাপদ, কারণ তারা দুর্বল বিটা রশ্মি নির্গত করে। এছাড়াও, তারা বাইরে যায় না, তবে ডিভাইসের ভিতরে থাকে।

এই ধরনের একটি পাওয়ার সাপ্লাই বর্তমানে চিকিৎসা পেসমেকারদের জন্য উপযুক্ত। কিন্তু ডেভেলপাররা খরচের কথা বলেন না। কিন্তু আপনি তাদের ছাড়া এটি গণনা করতে পারেন. 1 গ্রাম Ni-63 এর দাম বর্তমানে প্রায় $4,000। এখান থেকে আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে একটি পূর্ণাঙ্গ ব্যাটারির জন্য প্রচুর অর্থের প্রয়োজন হবে।

নিকেল 63 হীরা থেকে খনন করা হয়। কিন্তু এই আইসোটোপ পেতে, এটি তৈরি করা প্রয়োজন ছিল নতুন প্রযুক্তিহার্ড হীরা উপাদান কাটা জন্য.

সাধারণভাবে, একটি পারমাণবিক ব্যাটারিতে একটি বিকিরণকারী এবং একটি বিশেষ ফিল্ম দ্বারা পৃথক একটি সংগ্রাহক থাকে। একটি তেজস্ক্রিয় মৌল ক্ষয় হলে, এটি বিটা বিকিরণ প্রকাশ করে। ফলাফল একটি ইতিবাচক চার্জ. এই সময়ে, সংগ্রাহক নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়. এর পরে, একটি সম্ভাব্য পার্থক্য প্রদর্শিত হয় এবং একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ গঠিত হয়।

আসলে, আমাদের পারমাণবিক ব্যাটারি একটি স্তরযুক্ত কেক। 200 টন হীরা সেমিকন্ডাক্টরের মধ্যে 200টি শক্তির উৎস রয়েছে যা নিকেল 63 দিয়ে তৈরি। শক্তির উৎসের উচ্চতা প্রায় 4 মিমি। এর ওজন 250 মিলিগ্রাম। ছোট আকার রাশিয়ান পারমাণবিক ব্যাটারির জন্য একটি বড় প্লাস।

সঠিক আকার খুঁজে পাওয়া কঠিন। আইসোটোপের বড় পুরুত্ব এতে উপস্থিত ইলেকট্রনগুলিকে পালাতে দেবে না। একটি ছোট বেধ উপকারী নয়, যেহেতু প্রতি ইউনিট সময় বিটা ক্ষয়ের সংখ্যা হ্রাস পায়। সেমিকন্ডাক্টরের বেধের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। ব্যাটারি প্রায় 2 মাইক্রনের আইসোটোপ পুরুত্বের সাথে সবচেয়ে ভাল কাজ করে। একটি হীরা সেমিকন্ডাক্টর হল 10 মাইক্রন।

কিন্তু বিজ্ঞানীরা এই মুহুর্তে যা অর্জন করতে পেরেছেন তা সীমা নয়। নিষ্কাশন অন্তত তিনগুণ বাড়ানো যেতে পারে। এবং এর মানে হল একটি পারমাণবিক ব্যাটারি 3 গুণ সস্তা করা যেতে পারে।

কার্বন 14 এ পারমাণবিক ব্যাটারি 100 বছর কাজ করে

এই পারমাণবিক ব্যাটারির শক্তির অন্যান্য বিকিরণ উত্সগুলির তুলনায় নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে:

1. সস্তাতা।
2. পরিবেশগত বিশুদ্ধতা।
3. দীর্ঘ সেবা জীবন 100 বছর পর্যন্ত।
4. কম বিষাক্ততা।
5. নিরাপত্তা
6. চরম তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে কাজ করতে সক্ষম।

তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ কার্বন 14 এর অর্ধ-জীবন 5700 বছর। এটি একেবারেই অ-বিষাক্ত এবং এর দাম কম।

পারমাণবিক ব্যাটারির আধুনিকীকরণে সক্রিয় কাজ কেবল মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং রাশিয়াই নয়, অন্যান্য দেশগুলিও করে! গবেষকরা শিখেছেন কিভাবে কার্বাইড সাবস্ট্রেটে একটি ফিল্ম তৈরি করা যায়। ফলস্বরূপ, সাবস্ট্রেটের দাম 100 গুণের মতো কমেছে। এই ধরনের কাঠামো বিকিরণ প্রতিরোধী, এবং এটি এই শক্তির উত্সকে নিরাপদ এবং টেকসই করে তোলে। পারমাণবিক ব্যাটারিতে সিলিকন কার্বাইড ব্যবহার করে, 350 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এর অপারেশন অর্জন করা সম্ভব।

এইভাবে, বিজ্ঞানীরা তাদের নিজের হাতে একটি পারমাণবিক ব্যাটারি তৈরি করতে পেরেছেন!

তারা বিটা-ভোল্টাইক ব্যাটারি তৈরি করার চেষ্টা করছে - একটি নতুন প্রজন্মের শক্তির উত্স অর্ধ শতাব্দী ধরে, কিন্তু কেউ এখনও শিল্প উৎপাদনে পৌঁছেনি। ব্যাটারির জন্য ভরাট, নিকেল-63 আইসোটোপ, প্রকৃতিতে ঘটে না: এটি শুধুমাত্র কৃত্রিমভাবে উত্পাদিত হতে পারে।
কিছু দেশে, যেমন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, তারা এমন প্রযুক্তি নিয়ে এসেছিল যা নিকেল প্রাপ্ত করা সম্ভব করে, তবে কেবলমাত্র কম সমৃদ্ধ নিকেল - প্রায় 20% এর 63 তম আইসোটোপের সামগ্রী সহ। আপনি এটি দিয়ে একটি দক্ষ পারমাণবিক ব্যাটারি তৈরি করতে পারবেন না। Rosatom এন্টারপ্রাইজগুলি 80% এর বেশি সমৃদ্ধি অর্জন করেছে।
রাশিয়ান পারমাণবিক ব্যাটারি রাষ্ট্রীয় রাসায়নিক সংমিশ্রণ, অন্যান্য শিল্প প্রতিষ্ঠান এবং বিজ্ঞান একাডেমির একটি যৌথ প্রকল্প। "সহযোগিতার কাঠামোর মধ্যে, বেশ কয়েকটি কাজ রয়েছে, প্রধানটি হল সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন, - উপপ্রধান প্রযুক্তি বিভাগজিসিসি দিমিত্রি দ্রুজ। "এখন 63 তম আইসোটোপে উচ্চ সমৃদ্ধি সহ নিকেল পাওয়ার প্রযুক্তিতে বেশ কয়েকটি উন্নয়ন কাজ করা হচ্ছে এবং একটি প্রোটোটাইপ ব্যাটারি তৈরির জন্য বেশ কয়েকটি কাজ করা হচ্ছে।"
পারমাণবিক ব্যাটারির পরিচালনার নীতিটি বিটা-ভোলটাইক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে: নিকেলের একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের বিটা বিকিরণ একটি অর্ধপরিবাহীর সাহায্যে রূপান্তরিত হয় বৈদ্যুতিক শক্তি. ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাবের একটি অ্যানালগ, পার্থক্য সহ যে একটি সেমিকন্ডাক্টরের স্ফটিক জালিতে ইলেকট্রন-হোল জোড়ার গঠন বিটা কণার (দ্রুত ইলেকট্রন) প্রভাবে ঘটে, ফোটন নয়।
"মূলত, নিকেল-63 আইসোটোপের উপর ভিত্তি করে একটি ব্যাটারি চারটি অংশ নিয়ে গঠিত: বিটা বিকিরণের একটি সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টার এতে জমা হয় একটি অতি-সমৃদ্ধ নিকেল-63 আইসোটোপ, ব্যাটারি কন্টাক্টর এবং একটি ক্ষুদ্রাকৃতির হারমেটিক কেস সহ। .

সোর্স স্পেসিফিকেশন

100 µW/সেমি

নির্দিষ্ট ক্ষমতা

16.6.2 মিমি

মাত্রা

>50 বছর

জীবনের সময়

20 %

MCC একটি পারমাণবিক ব্যাটারির প্রথম নমুনা পেতে চায় 2016-এর শেষ দিকে - 2017 সালের শুরুর দিকে। আকৃতি এবং মাত্রার ক্ষেত্রে, উত্সগুলি মাইক্রোওয়াট-শ্রেণীর ব্যাটারির জন্য অভিযোজিত হয়, বিশেষ করে নিউরো- এবং পেসমেকারগুলির জন্য। ভবিষ্যতে, পণ্যের বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্য অ্যাপ্লিকেশন এবং গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করবে। "এগুলি সাধারণ ফর্ম ফ্যাক্টর হতে পারে -" ট্যাবলেট "বা ক্ষুদ্র আঙ্গুলের ব্যাটারি, বা মাইক্রোমিনিয়েচার ফর্ম ফ্যাক্টর," দিমিত্রি দ্রুজ তালিকা করে৷

প্রযুক্তিটি যুগান্তকারী - আজ পরিচিত সমস্ত পশ্চিমা অ্যানালগগুলির থেকে এগিয়ে, এমনকি এক ধাপে নয়, বেশ কয়েকটি ধাপে। প্রকল্প বাস্তবায়নের জন্য, মৌলিক সমাধান এবং প্রয়োগ করা প্রয়োজন বৈজ্ঞানিক কাজ, সেইসাথে রোসাটমের শিল্প প্রযুক্তি প্রয়োগ করা, যা আবার পশ্চিমাদের বাইপাস করেছে। এবং সামগ্রিকভাবে এই সমস্ত, যেমন আমরা আশা করি, পরের বছরের শুরুতে আমাদের একটি অনন্য পণ্য তৈরি করার অনুমতি দেবে। পেত্র গ্যাভ্রিলভ, সিইওজিসিসি

অভিনবত্বের প্রতি আগ্রহের পরিপ্রেক্ষিতে, অন্যান্য সংস্থার উন্নয়ন সম্পর্কে প্রকাশনাগুলি প্রেসে উপস্থিত হয়েছিল।
এইভাবে, MISiS, TISNUM, MIPT এবং NPO Luch-এর বিজ্ঞানীদের একটি দল নিকেল-63 আইসোটোপের আয়নাইজিং বিকিরণের জন্য একটি নতুন শক্তি রূপান্তরকারীর একটি প্রোটোটাইপ তৈরি করেছে। তবে এটি পারমাণবিক ব্যাটারি নয়, একটি পারমাণবিক জেনারেটর। গবেষণা দলের প্রধান, MISiS-এর সেমিকন্ডাক্টর এবং ডাইলেকট্রিক্সের পদার্থ বিজ্ঞান বিভাগের প্রধান, অধ্যাপক ইউরি পারহোমেনকো মন্তব্য করেছেন: "আমরা একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন টাস্কের মুখোমুখি হয়েছিলাম - একটি বিকিরণ-উদ্দীপিত মেকানোইলেক্ট্রিক বিকল্প ভোল্টেজ জেনারেটরের বিকাশ যা শক্তির কারণে কাজ করে। নিকেল-63 আইসোটোপের আয়নাইজিং বিকিরণ।"
এই ব্যাটারির হৃদয় হল ক্যান্টিলিভার, একটি বাইডোমেন গঠন সহ পাইজোক্রিস্টালাইন লিথিয়াম নিওবেটের একটি পাতলা প্লেট। বিটা ক্ষয়ের সময় নিকেল-63 আইসোটোপে মুক্তি পাওয়া শক্তি পাইজোক্রিস্টালাইন ক্যান্টিলিভারের যান্ত্রিক কম্পনের শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, যা ইলেক্ট্রোডগুলিতে একটি বিকল্প ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়।
বিটা-ভোলটাইক এবং মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিকাল উভয় উত্স (এমআইএসআইএস এবং অংশীদারদের বিকাশের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ) 10 বছরেরও বেশি আগে আবির্ভূত হয়েছিল, কিন্তু তাদের সকলেরই দক্ষতা এবং শক্তির অভাব ছিল যা অত্যন্ত সমৃদ্ধ নিকেল-63 প্রদান করতে পারে। যেমন দিমিত্রি দ্রুজ নোট করেছেন, ইতিমধ্যেই R&D-এর বর্তমান পর্যায়ে, এটা স্পষ্ট যে GCC ব্যাটারি নিকেল-63 বিটা ক্ষয়ের শক্তি ব্যবহার করে সমস্ত ব্যাটারির নমুনাকে ছাড়িয়ে যাবে। “আমাদের উত্সের দক্ষতা এবং শক্তি উভয় ক্ষেত্রেই একাধিক সুবিধা রয়েছে, সেইসাথে আকার এবং নজিরবিহীনতার দিক থেকে। এটি সবচেয়ে চরম পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, "দিমিত্রি দ্রুজ বলেছেন।
Rosatom ব্র্যান্ডের অধীনে একটি পারমাণবিক ব্যাটারি শীঘ্রই বাস্তবে পরিণত হবে, এবং বিশ্বাস করার প্রতিটি কারণ রয়েছে যে এই পণ্যটি কেবল দেশীয় নয়, বিশ্ব বাজারেও বিপ্লব ঘটাবে।

সম্ভাব্য ভোক্তা
মেডিকেল পেসমেকার প্লুটোনিয়াম-238 শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহার করে এবং প্রায় 10 বছর স্থায়ী হয়। পেসমেকার প্রতিস্থাপন একটি জটিল অপারেশন; পারমাণবিক ব্যাটারির সাহায্যে, 50 বছরের জন্য ডিমপ্লান্টেশনের প্রয়োজন হবে না। পারমাণবিক শিল্পে, পারমাণবিক ব্যাটারিগুলি তাপমাত্রা এবং বিকিরণ পর্যবেক্ষণ সেন্সরে ইনস্টল করা যেতে পারে। পারমাণবিক ব্যাটারিগুলি স্বায়ত্তশাসিত নেভিগেশন সরঞ্জাম নেটওয়ার্ক, টেলিমেট্রি সিস্টেম এবং বিস্তৃত পরামিতিগুলির অনলাইন পর্যবেক্ষণের একটি অপরিহার্য উপাদান হয়ে উঠবে। একটি ঠুং ঠুং শব্দ সঙ্গে দীর্ঘ-বাজানো উত্স বিভিন্ন জলের নীচে সিস্টেমের নির্মাতাদের দ্বারা গ্রহণ করা হবে, উত্তর বিজয়ী, সামরিক শিল্প.
উৎপাদন
নিকেল-63 শক্তির একটি পরিষ্কার উৎস: নরম বিটা বিকিরণ ক্ষতিকারক গামা বিকিরণ দ্বারা অনুষঙ্গী হয় না। অর্ধ-জীবন হল 100 বছর। একটি আইসোটোপ তৈরি করতে, সমৃদ্ধকরণের দুটি স্তর প্রয়োজন: প্রথমত, নিকেল-62-এর জন্য সেন্ট্রিফিউজে, তারপর, সমৃদ্ধকরণ এবং বিচ্ছিন্নকরণের পরে, নিকেল-63-এর জন্য।
প্রতিটি বাড়িতে?
আমাদের মধ্যে কে না চায় যে স্মার্টফোন, কম্পিউটার বা ট্যাবলেট 50 বছর ধরে রিচার্জ না করে কাজ করুক? নিরাপত্তার দৃষ্টিকোণ থেকে, কোন বাধা নেই: নিকেল-63 এর বিটা বিকিরণ ব্যাটারি কেস দ্বারা শোষিত হয়। যাইহোক, একটি ভয় আছে যারা ব্যাটারি disassemble করতে চান আছে. এবং তারপর হতে পারে নেতিবাচক পরিণতি. পারমাণবিক ব্যাটারি এবং জেনারেটরগুলিতে ভোক্তাদের অ্যাক্সেসের আরেকটি বাধা রয়েছে - দাম। 1 গ্রাম নিকেল -63 পাওয়ার জন্য জটিল প্রযুক্তির কারণে, এর জন্য কয়েক হাজার রুবেল খরচ হয়। যদিও ব্যাটারি এক গ্রামের চেয়ে অনেক কম প্রয়োজন, এটি ব্যয়বহুল। যাইহোক, যখন পণ্যটি জ্ঞান-নিবিড়, উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্পে পরীক্ষা করা হয়, তখন চাহিদা বাড়বে এবং তারপর শিল্প উত্পাদননিকেল-63, এবং খরচ অনেক কম হবে। গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন: কিভাবে কমপ্যাক্ট পারমাণবিক শক্তি উৎস নিষ্পত্তি? MCC কারিগরি বিভাগের ডেপুটি হেড দিমিত্রি দ্রুজ বলেন, “অক্ষত আইসোটোপ বের করার জন্য প্রক্রিয়াকরণের জন্য তাদের হস্তান্তর করা সর্বোত্তম।