Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Бе та вольта їка принцип генерації електроенергії шляхом опромінення напівпровідника швидкими електронами Спосіб діїЕлек

Бета-вольтаїка

Бета-вольтаїка

Бе́та-вольта́їка  — принцип генерації електроенергії шляхом опромінення напівпровідника швидкими електронами.

Спосіб дії

Електрони високої енергії (бета-випромінювання), що вивільняються під час радіоактивного розпаду, генерують численні вторинні носії заряду через процеси зіткнення в p-n-переході напівпровідника, які потім відокремлюються від зовнішньої напруги полем зони просторового заряду, як у фотовольтаїці, щоб можна було отримати електроенергію. Дослідження та випробування почалися в 1960-х роках. Низька ефективність вважалася проблемою цієї технології. Ані пошук нових матеріалів із більшою шириною забороненої зони та меншим радіаційним пошкодженням, ані розширення поверхні напівпровідника шляхом поверхневого структурування (пористий кремній) не дали задовільних результатів. Першим комерційним застосуванням бета-вольтаїки була ядерна батарея («Betacel»), яка використовувалася, серед іншого, як джерело енергії для роботи кардіостимулятора.

Використання радіонуклідів

З одного боку, тривалий період напіврозпаду бажаний для забезпечення постійної продуктивності протягом тривалого часу, з іншого боку, надто енергійні бета-частинки можуть пошкодити напівпровідник. Проте бета-частинки, які мають надто низьку енергію, не дають генерації електроенергії. Залежно від застосування також цікавить наявність матеріалу або його ціна. У той час як у космічній техніці витрати на доставку матеріалу на орбіту або до іншого небесного тіла зазвичай вищі, ніж витрати на будь-який мислимий матеріал, для земних матеріалів безумовно важливо, чи знаходиться матеріал у прискорювачах елементарних частинок через захоплення нейтронів у спеціально розроблених реакторів, побудованих для цієї мети, або шляхом простого хімічного вилучення з продуктів ділення у «відпрацьованому» ядерному паливі. Тому часто використовуються тритій, стронцій-90 (продукт ділення, який утворюється у відносно великих кількостях) або нікель-63.

Див. також

Посилання

  1. Березняк О. П. Вплив опромінення електронами на структурно-фазовий стан алюмосилікатів і арсеніду галію: автореф. дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.07. — Х., 2008. — 17 с.
  2. Katherine Bourzac (17 листопада 2009). . Technology Review. MIT. Архів оригіналу за 19 січня 2012.
  3. B. Lanning, D. Martin: Архівна копія на сайті Wayback Machine., AFRL-Report AFRL-VS-PS-TP-2006-1041, 2006, Zitat: In a habitat power study by NASA (50 kW), both alpha and beta voltaic (tritium in amorphous silicon and tritium-phosphor in Si converter) were effectively eliminated from the study as a result of poor mass scaling above the mW level.
  4. U.S. Patent 3 706 893
  5. W. E. Matheson: The Betavoltaic Pacemaker Power Source. In: Engineering in Medicine: Volume 1: Advances in Pacemaker Technology. Springer, Berlin, Heidelberg, , S. 401–424 (DOI:10.1007/978-3-642-66187-7_25).
  6. John W. Murphy, Lars F. Voss, Clint D. Frye, Qinghui Shao, Kareem Kazkaz, Mark A. Stoyer, Roger A. Henderson, Rebecca J. Nikolic: Design considerations for three-dimensional betavoltaics. In: AIP Advances. 9, Nr. 6, S. 065208 (DOI:10.1063/1.5097775).
  7. Mohammad Hossein Jahangiri, Hossein Tavakoli Anbaran, Zohreh Movahedian: Design and optimization of 90Sr–Si betavoltaic nuclear battery and its comparison with a direct charge nuclear battery based on 90Sr radioactive source. In: Materials Science in Semiconductor Processing. 128, S. 105743 (DOI:10.1016/j.mssp.2021.105743).

Джерела

  • МГД-генераторы и термоэлектрическая энергетика. Киев. «Наукова думка».1983.г.
  • Поздняков Б. С, Коптелов Е. А. Термоэлектрическая энергетика. М., Атомиздат, 1974 г., 264 с.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Be ta volta yika princip generaciyi elektroenergiyi shlyahom oprominennya napivprovidnika shvidkimi elektronami Sposib diyiElektroni visokoyi energiyi beta viprominyuvannya sho vivilnyayutsya pid chas radioaktivnogo rozpadu generuyut chislenni vtorinni nosiyi zaryadu cherez procesi zitknennya v p n perehodi napivprovidnika yaki potim vidokremlyuyutsya vid zovnishnoyi naprugi polem zoni prostorovogo zaryadu yak u fotovoltayici shob mozhna bulo otrimati elektroenergiyu Doslidzhennya ta viprobuvannya pochalisya v 1960 h rokah Nizka efektivnist vvazhalasya problemoyu ciyeyi tehnologiyi Ani poshuk novih materialiv iz bilshoyu shirinoyu zaboronenoyi zoni ta menshim radiacijnim poshkodzhennyam ani rozshirennya poverhni napivprovidnika shlyahom poverhnevogo strukturuvannya poristij kremnij ne dali zadovilnih rezultativ Pershim komercijnim zastosuvannyam beta voltayiki bula yaderna batareya Betacel yaka vikoristovuvalasya sered inshogo yak dzherelo energiyi dlya roboti kardiostimulyatora Vikoristannya radionuklidivZ odnogo boku trivalij period napivrozpadu bazhanij dlya zabezpechennya postijnoyi produktivnosti protyagom trivalogo chasu z inshogo boku nadto energijni beta chastinki mozhut poshkoditi napivprovidnik Prote beta chastinki yaki mayut nadto nizku energiyu ne dayut generaciyi elektroenergiyi Zalezhno vid zastosuvannya takozh cikavit nayavnist materialu abo jogo cina U toj chas yak u kosmichnij tehnici vitrati na dostavku materialu na orbitu abo do inshogo nebesnogo tila zazvichaj vishi nizh vitrati na bud yakij mislimij material dlya zemnih materialiv bezumovno vazhlivo chi znahoditsya material u priskoryuvachah elementarnih chastinok cherez zahoplennya nejtroniv u specialno rozroblenih reaktoriv pobudovanih dlya ciyeyi meti abo shlyahom prostogo himichnogo viluchennya z produktiv dilennya u vidpracovanomu yadernomu palivi Tomu chasto vikoristovuyutsya tritij stroncij 90 produkt dilennya yakij utvoryuyetsya u vidnosno velikih kilkostyah abo nikel 63 Div takozhTermoelektrichni yavisha Atomna batareya Magnitogidrodinamichna energetika Radioizotopnij termoelektrichnij generator Termopara Termoelektrichnij generatorPosilannyaBereznyak O P Vpliv oprominennya elektronami na strukturno fazovij stan alyumosilikativ i arsenidu galiyu avtoref dis kand fiz mat nauk 01 04 07 H 2008 17 s Katherine Bourzac 17 listopada 2009 Technology Review MIT Arhiv originalu za 19 sichnya 2012 B Lanning D Martin Arhivna kopiya na sajti Wayback Machine AFRL Report AFRL VS PS TP 2006 1041 2006 Zitat In a habitat power study by NASA 50 kW both alpha and beta voltaic tritium in amorphous silicon and tritium phosphor in Si converter were effectively eliminated from the study as a result of poor mass scaling above the mW level U S Patent 3 706 893 W E Matheson The Betavoltaic Pacemaker Power Source In Engineering in Medicine Volume 1 Advances in Pacemaker Technology Springer Berlin Heidelberg ISBN 978 3 642 66187 7 S 401 424 DOI 10 1007 978 3 642 66187 7 25 John W Murphy Lars F Voss Clint D Frye Qinghui Shao Kareem Kazkaz Mark A Stoyer Roger A Henderson Rebecca J Nikolic Design considerations for three dimensional betavoltaics In AIP Advances 9 Nr 6 S 065208 DOI 10 1063 1 5097775 Mohammad Hossein Jahangiri Hossein Tavakoli Anbaran Zohreh Movahedian Design and optimization of 90Sr Si betavoltaic nuclear battery and its comparison with a direct charge nuclear battery based on 90Sr radioactive source In Materials Science in Semiconductor Processing 128 S 105743 DOI 10 1016 j mssp 2021 105743 DzherelaMGD generatory i termoelektricheskaya energetika Kiev Naukova dumka 1983 g Pozdnyakov B S Koptelov E A Termoelektricheskaya energetika M Atomizdat 1974 g 264 s

Дата публікації:
Топ