Вечный заряд в кармане: этот источник энергии готов работает дольше цивилизаций

Учёные работают над созданием принципиально нового источника энергии — ядерной алмазной батареи, способной вырабатывать электричество в течение тысяч лет без подзарядки. Эта технология, родившаяся на стыке ядерной физики и материаловедения, может изменить подход к космическим миссиям, медицинским устройствам и бытовой электронике.

Как работает алмазная батарея

В основе концепции лежит углерод-14 — радиоактивный изотоп, образующийся в графитовых блоках ядерных реакторов. Его период полураспада — около 5730 лет. При распаде выделяется энергия, которую можно улавливать и преобразовывать в электричество.

Чтобы сделать источник безопасным, радиоактивный материал заключают в синтетический алмаз. Кристаллическая оболочка выполняет сразу две функции: преобразует энергию распада и одновременно блокирует радиацию.

"У батареи не будет движущихся частей, не будет выбросов и необходимости обслуживания", — пояснил профессор Том Скотт из Бристольского университета.

Хотя мощность одной ячейки невелика, её срок службы практически не ограничен, что делает её идеальным решением для устройств, где замена питания невозможна или крайне затруднена.

Космические перспективы

Одним из ключевых направлений применения являются космические исследования. Солнечные панели бесполезны в тени, а радиоизотопные генераторы, на которых работают зонды "Вояджер" и марсоход "Кьюриосити", используют дефицитный плутоний-238.

Алмазные батареи могут стать лёгкой и стабильной альтернативой. Теоретически они способны обеспечивать энергией космические аппараты столетиями, что особенно важно для миссий к внешним планетам и даже межзвёздных зондов. НАСА уже выразило интерес к технологиям длительного энергоснабжения.

Польза на Земле

Не менее перспективны медицинские и бытовые применения. Кардиостимулятор с такой батареей мог бы работать десятилетиями без замены. Датчики в труднодоступных районах — в Арктике, пустынях или шахтах — могли бы функционировать бесконечно долго без вмешательства человека.

Калифорнийский стартап NDB Inc. заявляет, что в будущем его прототипы смогут выдавать большую мощность и использоваться даже в смартфонах и ноутбуках. Однако пока эти заявления остаются на стадии обещаний: независимых испытаний почти нет, а рецензируемых научных публикаций крайне мало.

Проблемы и вызовы

Технология сталкивается с рядом препятствий. Производство синтетических алмазов в промышленных масштабах остаётся дорогостоящим процессом. Работа с радиоактивными материалами требует сложных лицензий и строгого контроля.

Сложность представляет и общественное восприятие. Даже если алмазная оболочка полностью изолирует излучение, потребителей ещё предстоит убедить в том, что носить "ядерную батарейку" безопасно.

Шаг в будущее

Несмотря на скепсис, перспективы технологии впечатляют. Батарея, способная работать 5000 лет, могла бы изменить всё — от космоса до медицины и энергетики.

"Количество радиации от алмазной батареи меньше, чем у человеческого тела", — подчёркивал профессор Скотт в ранних публикациях.

Главная задача учёных сегодня — доказать безопасность и надёжность концепции, а также сделать её экономически доступной.