Atombatteri

Termerne atombatteri og radioisotopgenerator anvendes til at beskrive et apparat som anvender energi fra radioaktive henfald af en radioaktiv isotop - eller nukleare isomerer til at generere elektricitet. Ligesom kernereaktorer, genererer atombatterier elektricitet fra kernefysisk bindingsenergi, men atombatterier adskiller sig ved ikke at benytte sig af en (induceret) nuklear kædereaktion. Et kendt eksempel på et atombatteri er et tritium-batteri.^[1][2][3]

Sammenlignet med almindelige batterier er atombatterier meget dyre, men de har en ekstrem lang levetid og høj energitæthed. Derfor anvendes atombatterier hovedsageligt som energikilde for udstyr, som skal operere uden service i lange tidsperioder, såsom rumfartøjer, pacemakere, undervandssystemer - og automatiske forskningsstationer i øde fjerntliggende dele af verden.^[4][5] Pacemakere med atombatterier blev indopereret fra 1973 til midten af 1980'erne. Nogle få mennesker (cirka 9) levede stadig med atombatteridrevne pacemakere i 2007.^[6][7]

Atombatteriteknologi begyndte i 1913, da Henry Moseley for første gang demonstrerede en beta-celle. Atombatterifeltet fik omfattende forskningsopmærksomhed til anvendelser som krævede langlivede energikilder til rumfart i 1950'erne og 1960'erne. I 1954 forskede RCA i et lille atombatteri til små radiomodtagere og høreapparater.^[8] Siden RCAs forskning og udvikling i de tidlige 1950'ere, er der blevet designet mange typer og metoder til at ekstrahere elektrisk energi fra nukleare kilder. De videnskabelige principper er nu velkendte, men moderne nano-skala teknologier og nye bred båndgabshalvledere har skabt nye apparater og interessante materialeegenskaber som ikke tidligere har været tilgængelige.^[9]

Atombatterier som anvender energien fra radioisotophenfald til at tilvejebringe langlivede energikilder (10–20 år) bliver udviklet internationalt. Energikonverteringsteknikker kan grupperes i to typer: Termiske og ikke-termiske. Termiske konvertere (hvis energi-output er en funktion af en temperaturforskel) omfatter termoelektriske og termioniske generatorer. Ikke-termiske konvertere (hvis energi-output ikke er en funktion af en temperaturforskel) ekstraherer kun en brøkdel af energien. Atombatterier har typisk en effektivitet på 0,1–5%. Højeffektivitet betavoltaics har 6–8%.^[10]

1. ^ youtube.com: How To Make Tritium Nuclear Battery at Home!
2. ^ youtube.com: Homemade "Nuclear Battery" - Tritium
3. ^ youtube.com: Make a Tritium Nuclear Battery or Radioisotope Photovoltaic Generator
4. ^ "A nuclear battery the size and thickness of a penny." Gizmag, 9 October 2009
5. ^ "Tiny 'nuclear batteries' unveiled." BBC News, Thursday 8 October 2009
6. ^ 2005 by David Prutchi, Ph.D. Prutchi.com: Nuclear Pacemakers Citat: "...Nuclear batteries were introduced in the pacing industry around 1973 to prolong the longevity of the implanted device...However, by the mid-1970s, nuclear pacemakers were displaced by devices powered by lithium cells...The implant of nuclear-powered pacemakers stopped in the mid-1980s [Parsonnet et al., 1990]...", backup
7. ^ December 19, 2007, uk.reuters.com: Nuclear pacemaker still energized after 34 years Citat: "... “Nine of these devices are still in use,” Parsonnet said...", backup
8. ^ "Atomic Battery Converts Radioactivity Directly Into Electricity." Popular Mechanics, April 1954, p. 87.
9. ^ 12. oktober 2009, computerworld.dk: Forskere udvikler evigheds-batteri. Forskere har udviklet et atom-batteri på størrelse med en lille mønt som kan levere energi i hundreder af år. Den samme teknologi bruges i satellitter og rumsonder Citat: "...kan levere millioner gange mere energi end et almindeligt batteri...Det nye batteri bruger flydende halvledere i stedet for faste materialer, hvor partiklerne kan passere igennem uden at slide på komponenterne...", backup
10. ^ "Thermoelectric Generators". electronicbus.com. Hentet 1. juni 2015.