İlk cep telefonu kırk yıl önce yaratıldı. Bilim elbette ilerliyor. Ve o zamanlar, kırk yıl sonra telefon için bir atom pilinin doğacağını kim düşünebilirdi? Evet, bilim sıçramalar ve sınırlarla ilerlemiyor, ancak hala birçok alanda, özellikle son zamanlarda önemli atılımlar yapıyor. Ve bu makale özellikle modern cihazlarda atom pillerinin kullanılması konusuna ayrılacaktır.
Giriş
Artık akıllı telefon pazarı, elektroniğin en umut verici alanlarından biri. Bu alan bir dakika durmadan dinamik olarak gelişiyor. Görünüşe göre iPhone 3 daha yeni satışa çıktı ve iPhone 6 ve iPhone 6 Plus, hücresel iletişim mağazalarının raflarında zaten gösteriş yapıyor. Söylemeye gerek yok, şirketin mühendisleri en son donanıma sahip kullanıcıları memnun etmek için nasıl bir yol izledi?
Aynı şey Android ve Windows Phone için de söylenebilir. birkaç tane dahayıllar önce, tüm okul sınıfı Android telefonu olan şanslı bir adamın etrafında toplandı. Ve birisi ekranı çevirerek aksiyonu kontrol edebileceğiniz bir uygulamayı kişisel olarak oynamayı başardığında (özellikle bu oyun yarış kategorisindeyse), kelimenin tam anlamıyla mutlulukla parladı.
Bugünlerde kimse buna şaşırmıyor. Artık birinci sınıf öğrencileri bile, ne kadar şanslı olduklarının farkında olmadan, Apple telefonlarını çok fazla neşe ve zevk olmadan sessizce kullanıyorlar. Yine de, bir zamanlar dokunmatik kontrollerle değil, butonlarla çalışan telefonlar olduğunu bilmiyorlar. O telefonlarda sadece birkaç oyun olduğunu. Ve Nokia 1100'ün iki renkli ekranındaki yılan bile o zamanın çocukları için sonsuz bir zevk vesilesiydi ve neredeyse günlerce onu oynadılar.
Elbette, o zaman oyunlar çok daha düşük kalitedeydi. Bu tür telefonları birkaç gün şarj etmeden kullanmak mümkündü. Artık akıllı telefonlar alanında oyun sektörü daha üst bir seviyeye ulaştı ve bu da daha güçlü telefon pilleri gerektiriyor. Pil ömrü açısından en yeni, en güçlü akıllı telefonun ne kadar dayanabileceğini düşünüyorsunuz?
Atom piline ihtiyacımız var mı?
Sizi temin ederiz ki, pasif kullanımda bile (smarfton) 3 günden fazla sürmez. Modern akıllı telefonlarda güç kaynağı olarak lityum iyon piller kullanılmaktadır. Biraz daha az yaygınpolimer pillerle çalışan modeller. Aslında bu telefonlar çok uzun çalışmalara dayanmıyor. Bunları pil ömrü boyunca oynayabilir, üzerlerinde birkaç saat, genellikle on saati geçmeyen film izleyebilirsiniz. Bu tür cihazların üreticileri aynı anda birkaç yönde rekabet eder. Birincilik için en aktif mücadele şu kriterler kapsamında:
- Ekran çapraz.
- Donanım ve performans.
- Boyutlar (daha spesifik olmak gerekirse, mücadele kalınlığı az altmaktır).
- Güçlü otonom güç kaynağı.
Gördüğümüz gibi telefon için bir atom piline ihtiyacımız var mı sorusu açık kalıyor. Bilim adamlarının hesaplamalarına göre, gelecekte telefonlar, trityum adı verilen nükleer bir elementin reaksiyonu prensibi ile çalışan pillerle donatılabilir. Bu durumda telefonlar en muhafazakar tahminlere göre 20 yıla kadar şarj etmeden çalışabilecek. Etkileyici, değil mi?
Atom pili fikri ne kadar yeni?
Minyatür nükleer reaktörler oluşturma fikri (nükleer pillerden bahsediyoruz) çok uzun zaman önce parlak zihinlerde ortaya çıktı. Bu tür ekipmanların ilgili teknik cihazlarda kullanılmasının, yalnızca sürekli şarj etme ihtiyacının değil, aynı zamanda başkalarıyla da sorunun üstesinden gelmeye yardımcı olacağı önerildi.
TASS: kendin yap atom pili. Mühendisler konuşur
İlk ifadeAtom enerjisine dayalı olarak çalışacak bir pilin icadı hakkında, Rosatom adlı bir yerli şirketin bir bölümü tarafından yapıldı. Madencilik ve Kimyasal Kombine idi. Mühendisler, atom pili olarak konumlandırılan ilk güç kaynağının 2017 gibi erken bir tarihte oluşturulabileceğini söylediler.
Çalışma prensibi “Nikel-63” izotopu yardımıyla oluşacak reaksiyonlarda olacaktır. Daha spesifik olarak, beta radyasyonundan bahsediyoruz. İlginçtir ki, bu prensibe göre yapılmış bir pil, yaklaşık yarım yüzyıl boyunca çalışabilecektir. Boyutlar çok, çok kompakt olacaktır. Örneğin: sıradan bir parmak tipi pili alıp 30 kez sıkarsanız, bir atom pilinin hangi boyutta olacağını açıkça görebilirsiniz.
Nükleer pil güvenli midir?
Mühendisler böyle bir güç kaynağının insan sağlığına herhangi bir tehlike oluşturmayacağından kesinlikle emindir. Bu güvenin sebebi ise bataryanın tasarımıydı. Elbette herhangi bir izotopun doğrudan beta radyasyonu canlı bir organizmaya zarar verecektir. Ancak, öncelikle bu pilde “yumuşak” olacaktır. İkincisi, bu radyasyon bile dışarı çıkmayacak çünkü güç kaynağının kendi içinde emilecektir.
Nükleer piller "Rusya A123" radyasyonu dışarıya salmadan kendi içlerinde emeceğinden, uzmanlar nükleer pillerin tıbbın çeşitli alanlarında kullanımı için şimdiden stratejik bir tahmin oluşturuyorlar. Örneğin, kalp pillerinin tasarımına dahil edilebilir. 2. sıradaumut verici yön uzay endüstrisidir. Üçüncü sırada, elbette, sanayi var. İlk üçün dışında, atom enerjisi kaynağını başarıyla kullanmanın mümkün olacağı birçok dal vardır. Bunlardan belki de en önemlisi ulaşımdır.
Atom güç kaynağının dezavantajları
Nükleer pil yerine ne alıyoruz? Yani, tabiri caizse, diğer taraftan bakarsak ne göreceğiz? İlk olarak, bu tür özerk enerji kaynaklarının üretimi oldukça pahalıya mal olacak. Mühendisler kesin miktarları belirtmek istemediler. Belki de yanlış erken sonuçlar çıkarmaktan korkuyorlardı. Ancak rakamlarla değil, kelimelerle kabaca bir tahmin yapıldı. Yani, "her şey çok pahalı." Şey, meselenin özünü basitçe mantıklı bir şekilde tahmin ettikten sonra, bu oldukça beklenen bir şeydi. Endüstriyel ölçekte seri üretimden bahsetmek için henüz çok erken. Yalnızca zamanla, güvenilirliğinden ve pratikliğinden ödün vermeden, ancak çok daha ucuza bir atom pili oluşturmayı mümkün kılacak alternatif teknolojilerin bulunacağını umabiliriz.
Bu arada TASS, maddenin 1 gramını 4 bin dolar olarak tahmin etti. Bu nedenle, pilin uzun süreli kullanımını sağlayacak gerekli atomik madde kütlesini elde etmek için şu anda 4,5 milyon ruble harcamak gerekiyor. Sorun izotopun kendisinde yatıyor. Doğada basitçe yoktur, özel reaktörler kullanarak bir izotop oluştururlar. Ülkemizde sadece üç tane var. Daha önce de belirtildiği gibi, belki zamanla mümkün olacakkaynağın üretim maliyetini az altmak için diğer unsurları kullanın.
Tomsk. Atom pili
Atom pillerinin icadı sadece profesyonel mühendisler ve tasarımcılar tarafından yapılmaz. Son zamanlarda, Tomsk Politeknik Üniversitesi'nde bir lisansüstü öğrencisi, nükleer enerjiyle çalışan yeni bir pil modeli geliştirdi. Bu adamın adı Dmitry Prokopiev. Gelişimi 12 yıl boyunca normal şekilde çalışabilir. Bu süre zarfında bir kez bile şarj edilmesine gerek kalmayacak.
Sistemin merkezi, “trityum” adı verilen radyoaktif bir izotoptu. Becerikli kullanım ile yarılanma ömrü boyunca açığa çıkan enerjiyi doğru yöne yönlendirmenizi sağlar. Bu durumda, enerji parçalar halinde serbest bırakılır. Dozajlı veya porsiyonlu diyebilirsiniz. Bu nükleer elementin yarı ömrünün yaklaşık 12 yıl olduğunu hatırlayın. Bu nedenle pilin bu üründe belirtilen süre içerisinde kullanılması mümkündür.
Trityumun Faydaları
Silikon dedektörü olan bir atom pili ile karşılaştırıldığında, trityum bazlı bir atom pili zamanla özelliklerini değiştirmez. Ve bu şüphesiz avantajıdır, not edilmelidir. Buluş, Novosibirsk Nükleer Fizik Enstitüsü'nün yanı sıra Tomsk Üniversitesi Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nde test edildi. İlkesi nükleer reaksiyona dayanan bir atom pilinin belirli beklentileri vardır. Bu genellikle elektronik alanındadır. Yanında askeri teçhizat, ilaç vehavacılık endüstrisi. Bunu zaten konuşmuştuk.
Sonuç
Atomik pillerin tüm yüksek üretim maliyetlerine rağmen, umalım ki yakın gelecekte telefonlarda yine bunlarla karşılaşacağız. Şimdi pilin temelini oluşturacak eleman hakkında birkaç söz. Trityum, elbette, doğada nükleerdir. Bununla birlikte, bu elementin radyasyonu zayıftır. İnsan sağlığına zarar veremez. İç organlar ve cilt, ustaca kullanımdan zarar görmez. Bu nedenle pillerde kullanılmak üzere seçilmiştir.
