Тритий и его КПД

Намер Л.
(«ХиЖ», 2020, №5)

Все, что мы делаем, требует источника энергии — космический аппарат, кардиостимулятор, фонарик в спасательном жилете и многое, многое другое. Энергию устройство может получать из окружающей среды, если в ней есть перепад температур, электромагнитное излучение или перемещение вещества. Но если ничего этого нет или устройство должно иметь малые размеры, приходится задуматься о собственном, внутреннем источнике.

Самое распространенное решение — батареи или аккумуляторы (которые сейчас часто неправильно называют батарейками). Однако есть ситуации, когда и это — не решение, например, при очень низких температурах и весьма больших сроках службы. В этих случаях применяют радиоизотопные источники — в них источником энергии служит радиоактивный изотоп, а преобразование энергии вылетающих частиц в электроэнергию может делаться самыми разными способами. Например, если это α-активный изотоп, то пробег частиц мал, они тормозятся в самом материале, их энергия превращается в тепло, а дальше — термоэлемент. Если это β-активный изотоп, то электроны могут вызывать свечение люминофора, а дальше — фотоэлемент. Третий путь — это прямая передача энергии вылетающих электронов — электронам полупроводника.

Источник электроэнергии на основе изотопа водорода, трития, и полупроводниковой структуры AlGaAs/GaAs сделали В.П.Хвостиков, В.С.Калиновский, С.В.Сорокина, О.А.Хвостикова и В.М.Андреев, сотрудники Физико-технического института имени А.Ф.Иоффе. Теоретически КПД такой структуры может достигать 22%, но пока что авторы сделали источник с КПД 6%, напряжением холостого хода — до 0,5 В, плотностью тока короткого замыкания — до 1000 нА/см2, плотностью мощности — до 0,56 мкВт/см2.



(Письма в ЖТФ, 2019, № 23)



123

Разные разности

01.12.2020 17:00:00

Когда некий объект, оснащенный искусственным интеллектом, что-то сделал — как ответить на вопрос, вынесенный в заголовок? Оказывается, правильный ответ будет вероятностным и выбор его формулировки зависит от того, в каких выражениях до людей доводят информацию о творениях этого ИИ.

>>
02.11.2020 17:00:00

…в жарких и влажных прибрежных пустынях можно выращивать солеустойчивые сорта овощей, используя для орошения морскую воду и влагу, полученную из воздуха, в оранжереях, которые преобразуют избыточное тепло в электричество…

…создана электронная искусственная кожа, которая реагирует на боль от давления, жара или холода так же, как настоящая кожа человека…

…исследование геномов 18 видов пингвинов позволило реконструировать порядок, время и географические точки их расхождения; установлено, что пингвины возникли в миоцене в Новой Зеландии и Австралии…


>>
30.10.2020 16:00:00

Информационная эра человечества преобразует материю в информацию, и процесс этот идет с пугающей скоростью. О масштабе бедствия помогают судить рассуждения Мелвина Вопсона из Портсмутского университета.

>>
13.10.2020 18:00:00

Первую половину 2020 года астрофизики потратили на поиск объяснения феномена затемнения Бетельгейзе. Успеха, похоже, достигли исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

>>
05.10.2020 16:00:00

…мегалиты, из которых построен Стоунхедж, происходят из леса Вест-Вудс в графстве Уилтшир, расположенного в 25 км к северу от этого археологического памятника…

…свойства позитрония — экзотического атома, состоящего из электрона, связанного с позитроном, — значительно отличаются от теоретических предсказаний, и это может быть признаком появления новых частиц или явлений, выходящих за рамки Стандартной модели…

…возможно, еще один человек на Земле полностью излечился от ВИЧ-инфекции, причем без пересадки костного мозга…


>>