סוללת טריטיום מקרינה

פיתוח סוללות טריטיום או אורניום נמשך זמן רב. בשנת 2011 החל ייצור סוללות המחזיקות מעמד 20 שנה באמריקה. יש להן מתח של 3 וולט וזרם פריקה של 16 ננו-אמפר. זרם זה יורד בהדרגה לחמישה.

היכן משתמשים בו?

סוללת טריטיום משמשת ב:

1. קוצבי לב.
2. שתלים.
3. חיישנים עבור גיאולוגים ועובדי נפט.
4. תעשיית החלל. במיוחד בכלי רכב מחקר.
5. כוונות עם תאורה.
6. להפעלת אינדיקטורים צבאיים.
7. כְּלִי טַיִס.

מכשירים אלה דורשים זרם נמוך אך פעולה לטווח ארוך.

סוללת האורניום פועלת בטמפרטורות שבין -40 ל-+80 מעלות צלזיוס.

עקרון הפעולה של סוללת טריטיום ומחקר בתחום זה

הוא פועל באמצעות דעיכה של איזוטופ המימן טריטיום. נושא זה נחקר עוד בשנות ה-50. מחקרים נערכו עם ניקל, סטרונציום ואיתריום. עם זאת, לא הופק שום דבר שימושי מחומרים אלה.

רק טריטיום הניב את התוצאה הרצויה. הוא יכול לייצר זרימת אלקטרונים עדינה. זה עזר ליצור מקור כוח עמיד לאורך זמן.

אלקטרונים בתוך מקור האנרגיה נעים באופן אחיד בשני הכיוונים. חשמל נוצר בפרוסות סיליקון. פחות מ-50% מהאלקטרונים נלכדו באמצעות אינטראקציה של אלקטרונים עם צומתים p-n.

כדי לפתור בעיה זו, מדענים מאוניברסיטת רוצ'סטר יצרו חורים בפני השטח של פרוסות סיליקון. כעת, טריטיום ממלא את החורים לחלוטין. יתר על כן, הוא מוקף לחלוטין בסיליקון.

סוללת הטריטיום המתקבלת יכולה לעמוד בטמפרטורות של -50 מעלות צלזיוס ו-+150 מעלות צלזיוס למשך תקופות ממושכות. טריטיום מתפרק במשך 12.262 שנים. התוצאה הסופית היא:

• אלקטרונים
• אנטי-נייטרינו
• הליום 3

בשל האנרגיה הנמוכה של אלקטרונים, ניתן ללכוד אותם בקלות באמצעות נייר רגיל, גומי או בד.

היצרנים דאגו לבטיחות

לסוללות טריטיום יש מעטפת עשויה היטב שאינה מאפשרת לקרינה לחדור לסביבה החיצונית.

התעשייה מפיקה טריטיום על ידי הקרנה באיזוטופים של ליתיום ונייטרונים. טכנולוגיה נוספת כוללת עיבוד מחדש של מים כבדים (ממתנע בכור גרעיני).

בעיקרו של דבר, האיזוטופ אינו מסוכן לגוף האדם. הקרינה שלו חודרת רק כמה מילימטרים לאוויר. אם היא חודרת לגוף דרך מים, היא מסוכנת.

סיטי לאבס נוסדה בשנת 2005. המוקד העיקרי שלה הוא ייצור סוללות טריטיום. מנהלה, לארי אולסן, יצר סוללה בעלת אורך חיים ארוך בשנות ה-70. אותה חברה פיתחה גם את סוללת הננו-טריטיום, שפותחה בשנת 2018 וידועה בשם P100. המתח שלה הוא 0.75 וולט, ומייצרת 75 ננו-וואט של חשמל.

ההדק החיובי הוא פין 1 של המיקרו-מעגל. ההדק השלילי הוא פין 15. מבחוץ, סוללה זו דומה למיקרו-מעגל סטנדרטי. היא מיוצרת במארזים LCC68 ו-LCC 44.

לסוללת הטריטיום, בניגוד לאחיה הצעירים וקצרי הימים, יש מספר יתרונות:

1. הלחץ בתוך המארז לא עולה.
2. ללא חומרים פעילים כימית.
3. הגוף לא נהרס.
4. עומד בקלות בפני פגיעות מכניות.
5. החומרים המופקים מהפעלת סוללת טריטיום אינם רעילים.

החיסרון היחיד של ספק כוח מסוג זה הוא המחיר. כיום הוא משתנה מאוד, אך עומד על כ-2,000 דולר.

קראו גם את המאמר סוללה אטומית.