Регистрация / Вход
Прислать материал

Генераторы с использованием радиоизотопов на основе альфа-излучения

Фамилия
Андросова
Имя
Яна
Отчество
Александровна
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
Академическая группа
ППЭ-13-2
Научный руководитель
к.т.н., доц. Леготин С.А.
Название тезиса
Генераторы с использованием радиоизотопов на основе альфа-излучения
Тезис

Радиоизотопные батареи, которые преобразуют энергию ядерного распада (альфа или бета излучения) в электричество, являются потенциально жизнеспособными с длительным сроком службы как вариант источника питания. Кроме того, генераторы на основе распада радиоизотопов не зависят от состояния окружающей среды, функционируют в широком диапазоне температур, давления и может работать в космосе или под водой.

По сравнению с прямым альфа преобразованием, первоначальная общая эффективность у устройств косвенного преобразования ниже, но стабильность значительно выше, так как люминофоры являются более устойчивыми. Кинетическая энергия альфа-частиц превращается в свет в люминофорном экране. Затем согласованные световые волны фотонов направляются к фотоэлементу. Люминофорный экран, оптически соединенный с фотоэлектрическим устройством, изображен на рисунке 1.

Высокая энергия альфа-частиц обеспечивает более высокую удельную мощность по сравнению с бета-частицей. Необходимая фотоэлектрическая площадь меньше, что делает устройство меньше и дешевле. Косвенная выходная мощность больше, чем у устройств прямого преобразования. При оптимальном согласовании люминесцентного источника света и фотовольтаики общий КПД может достигать 2% . Напряжение холостого хода может достигать 3,5 В. Уменьшение выходной мощности определяется радиоактивным распадом изотопа и радиационной деградацией люминофоров.