அணு மின்கலங்கள்

1950 களில், பீட்டா கதிர்வீச்சின் ஆற்றலைப் பிரித்தெடுப்பதற்கான தொழில்நுட்பமான பீட்டாவோல்டாயிக்ஸ் - எதிர்காலத்தில் புதிய ஆற்றல் மூலங்களை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படையாக விஞ்ஞானிகளால் கருதப்பட்டது. இன்று, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுசக்தி எதிர்வினைகளின் பயன்பாடு இயல்பாகவே பாதுகாப்பானது என்று நம்பிக்கையுடன் வலியுறுத்துவதற்கான உண்மையான காரணங்கள் உள்ளன. ரேடியோஐசோடோப்பு புகை கண்டறிதல் போன்ற டஜன் கணக்கான அணு தொழில்நுட்பங்கள் ஏற்கனவே அன்றாட வாழ்வில் மக்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

எனவே, மார்ச் 2014 இல், அமெரிக்காவின் கொலம்பியாவின் மிசோரி பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் ஜே குவான் மற்றும் பெக் கிம் ஆகியோர் ஸ்ட்ரோண்டியம் -90 மற்றும் தண்ணீரை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சிறிய ஆற்றல் மூலத்தின் உலகின் முதல் வேலை முன்மாதிரியை மீண்டும் உருவாக்கினர். இந்த வழக்கில், நீரின் பங்கு ஒரு ஆற்றல் இடையகமாகும், இது கீழே விளக்கப்படும்.

அணுக்கரு பேட்டரி பல ஆண்டுகளாக பராமரிப்பின்றி இயங்கும் மற்றும் பீட்டா துகள்கள் மற்றும் கதிரியக்க ஸ்ட்ரோண்டியம்-90 இன் பிற சிதைவு தயாரிப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது நீர் மூலக்கூறுகளின் முறிவு காரணமாக மின்சாரம் தயாரிக்க முடியும்.

அத்தகைய பேட்டரியின் சக்தி மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் விண்கலங்களுக்கு கூட போதுமானதாக இருக்க வேண்டும்.புதிய தயாரிப்பின் ரகசியம் பீட்டாவோல்டாயிக்ஸ் மற்றும் மிகவும் புதிய இயற்பியல் போக்கு - பிளாஸ்மோன் ரெசனேட்டர்கள் ஆகியவற்றின் கலவையில் உள்ளது.

நமது கண்களின் உணர்திறனை விட பன்மடங்கு அதிக தெளிவுத்திறன் கொண்ட அதி-திறமையான சூரிய மின்கலங்கள், முற்றிலும் தட்டையான லென்ஸ்கள் மற்றும் சிறப்பு அச்சிடும் மை உள்ளிட்ட குறிப்பிட்ட ஒளியியல் சாதனங்களின் வளர்ச்சியில் பிளாஸ்மான்கள் கடந்த சில ஆண்டுகளாக தீவிரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பிளாஸ்மோனிக் ரெசனேட்டர்கள் என்பது ஒளி அலைகள் மற்றும் பிற மின்காந்த கதிர்வீச்சு வடிவங்களில் ஆற்றலை உறிஞ்சி வெளியேற்றும் திறன் கொண்ட சிறப்பு கட்டமைப்புகள் ஆகும்.

இன்று, அணுக்களின் சிதைவின் ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றும் ரேடியோஐசோடோப்பு ஆற்றல் ஆதாரங்கள் ஏற்கனவே உள்ளன, ஆனால் இது நேரடியாக நடக்காது, ஆனால் இடைநிலை உடல் தொடர்புகளின் சங்கிலி மூலம்.

முதலில், கதிரியக்க பொருட்களின் மாத்திரைகள் அவை இருக்கும் கொள்கலனின் உடலை வெப்பப்படுத்துகின்றன, பின்னர் இந்த வெப்பம் தெர்மோகப்பிள்கள் மூலம் மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது.

மாற்றத்தின் ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் ஒரு பெரிய அளவு ஆற்றல் இழக்கப்படுகிறது; இதில், அத்தகைய கதிரியக்க ஐசோடோப்பு பேட்டரிகளின் செயல்திறன் 7% ஐ விட அதிகமாக இல்லை. கதிரியக்கத்தால் பேட்டரி பாகங்கள் மிக விரைவாக அழிக்கப்படுவதால் Betavoltica நீண்ட காலமாக நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படவில்லை.

இறுதியில், விஞ்ஞானிகள் நிலையற்ற அணுக்களின் சிதைவு தயாரிப்புகளுடன் வெளியிடப்பட்ட ஆற்றலை நேரடியாக மாற்றுவதற்கான வழியைக் கண்டுபிடித்தனர். பீட்டா துகள்கள் (ஒரு அணுவின் சிதைவின் போது போதுமான வேகத்தில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்கள்) நீர் மூலக்கூறுகளை ஹைட்ரஜன், ஹைட்ராக்சில் ரேடிக்கல் மற்றும் பிற அயனிகளாக உடைக்கும் திறன் கொண்டது.

நீர் மூலக்கூறுகளின் இந்த சிதைந்த பகுதிகள் பீட்டா துகள்களுடன் மோதுவதால் அவை உறிஞ்சும் ஆற்றலை நேரடியாகப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படும் என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது.

நீர் அணுக்கரு பேட்டரி வேலை செய்ய, ஒரு பிளாட்டினம் படத்துடன் மூடப்பட்ட டைட்டானியம் ஆக்சைட்டின் நூற்றுக்கணக்கான நுண்ணிய நெடுவரிசைகளின் ஒரு சிறப்பு அமைப்பு தேவைப்படுகிறது, இது ஒரு சீப்பு போன்ற வடிவத்தில் உள்ளது. அதன் பற்கள் மற்றும் பிளாட்டினம் ஷெல் மேற்பரப்பில், நீர் சிதைவின் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட தயாரிப்புகள் சாதனத்தில் ஊடுருவக்கூடிய பல நுண்ணிய துளைகள் உள்ளன. எனவே, பேட்டரியின் செயல்பாட்டின் போது, ​​​​"சீப்பில்" பல இரசாயன எதிர்வினைகள் நடைபெறுகின்றன - நீர் மூலக்கூறுகளின் சிதைவு மற்றும் உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது, அதே நேரத்தில் இலவச எலக்ட்ரான்கள் எழுகின்றன மற்றும் கைப்பற்றப்படுகின்றன.

இந்த அனைத்து எதிர்வினைகளின் போது வெளியிடப்படும் ஆற்றல் "ஊசிகள்" மூலம் உறிஞ்சப்பட்டு மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது. தூண்களின் மேற்பரப்பில் தோன்றும் பிளாஸ்மோன்கள், சிறப்பு இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், அத்தகைய நீர்-அணு பேட்டரி அதன் அதிகபட்ச செயல்திறனை அடைகிறது, இது 54% ஆக இருக்கலாம், இது கிளாசிக்கல் ரேடியோஐசோடோப்பு மின்னோட்ட மூலங்களை விட கிட்டத்தட்ட பத்து மடங்கு அதிகமாகும்.

இங்கு பயன்படுத்தப்படும் அயனி கரைசல், போதுமான குறைந்த சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் கூட உறைய வைப்பது மிகவும் கடினம், இதனால் புதிய தொழில்நுட்பத்துடன் தயாரிக்கப்பட்ட பேட்டரிகளை மின்சார வாகனங்களை இயக்கவும், சரியாக தொகுக்கப்பட்டிருந்தால், வெவ்வேறு நோக்கங்களுக்காக விண்கலங்களில் பயன்படுத்தவும் முடியும்.

கதிரியக்க ஸ்ட்ரோண்டியம்-90 இன் அரை ஆயுள் தோராயமாக 28 ஆண்டுகள் ஆகும், எனவே க்வான் மற்றும் கிம்மின் அணுக்கரு பேட்டரி பல தசாப்தங்களாக குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல் இயங்க முடியும், ஆண்டுக்கு 2% மட்டுமே மின்சக்தி குறைப்பு.இத்தகைய அளவுருக்கள் மின்சார வாகனங்கள் எங்கும் பரவுவதற்கான தெளிவான வாய்ப்பைத் திறக்கின்றன என்று விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர்.