Китайские учёные разработали ультракомпактную ядерную батарею, которая может в будущем заменить литий-ионные аккумуляторы, используемые в повседневной технике. Новая батарея, работающая на америции, демонстрирует эффективность преобразования энергии, превышающую показатели предыдущих моделей в 8 000 раз, что открывает перспективу ее применения вместо традиционных литиевых батарей.

Эти микронуклеарные источники энергии вырабатывают электричество за счет радиоактивного распада радионуклидов, генерируя мощность в диапазоне от наносекунд до микроватт. В отличие от химических батарей, срок службы ядерных батарей определяется периодом полураспада используемых изотопов. В случае с америцием, изотопы 241Am и 243Am обеспечивают работу батарей на протяжении десятков лет, предлагая долгосрочное энергетическое решение.

Традиционные микронуклеарные батареи сталкивались с проблемами низкой энергоэффективности из-за сильной самопоглощаемости альфа-излучения. Однако китайские ученые разработали новую архитектуру, в которой Америций 243 интегрирован в люминесцентный координационный полимер лантанидов.

Сочетание этой конструкции с фотоэлементом для преобразования автолюминесценции в электричество позволило радиофотовольтаической микронуклеарной батарее достичь эффективности преобразования энергии в 0,889%, при этом она вырабатывает 139 микроватт на каждый кюри. Хотя выходная мощность пока мала, батарея может стать долгосрочным решением, не требующим обслуживания.

Прочность такой батареи тоже впечатляет: распад радионуклидов происходит стабильно, независимо от условий, таких как температура или давление. Это делает батарею надежным источником питания даже в экстремальных условиях — например, в космосе.

Хотя технология еще находится на ранней стадии разработки, исследователи предполагают, что первые применения америциевой ядерной батареи могут быть связаны с небольшими удаленными девайсами, особенно в сфере глубокого космического исследования, где замена обычных батарей невозможна.