2.6. Блок живлення Блок живлення, як ви можете бачити з назви, відповідає за надання живлення всім комплектуючим комп'ютера, які встановлюються в материнську платута не мають окремої вилки для розетки. Тобто кожна деталь комп'ютера, щоб працювати,

10. КУЛЬТУРА ХАРЧУВАННЯ ЗДОРОВОГО ЛЮДИНИ. РЕЖИМ ХАРЧУВАННЯ Мета: ознайомитися з основними поняттями культури та режиму харчуванняКультура харчування – це знання: основ правильного харчування; властивостей продуктів та їх впливу на організм, вміння їх правильно вибирати та

Джерел Джерел з класичної метрології багато. Повний аналізїх неможливий, я б рекомендував наступні книги: Б. Г. Артем'єв, Ю. Є. Лукашов «Довідковий посібник для фахівців метрологічних служб»;

Створення портативного одноразового джерела живлення, термін служби якого вимірювався б не цілодобово чи місяцями, а роками, насамперед підкорилося фахівцям Корнельського університету. Елемент живлення, в якості бази для якого було обрано радіоактивний ізотоп нікелю-63, міг похвалитися безперервним терміном служби до 50 років. Але, зрозуміло, не обійшлося і без істотних обмежень у номінальних параметрах ядерної батарейки. Вся справа в тому, що принцип, на якому будується робота таких пристроїв - випромінювання електронів для подальшого заряду мідної пластини, що супроводжує розпад нікелю-63, не дозволяв досягти серйозної потужності джерела живлення. У результаті зазначена характеристика для ядерних батарей знаходилася на рівні кількох міліватів, що накладало ряд істотних обмежень при її експлуатації.

Вирішенням описаної проблеми активно зайнялися вчені Національного дослідницького технологічного університету «МІСіС», які вчора рапортували про досягнуті успіхи. Їм вдалося виготовити прототип унікальної «ядерної батарейки», здатної, як і її попередник родом із США, мати певну електроніку протягом 50 років.

Як розповіли в «МІСіС», спроектована ними «ядерна батарейка» має величезний потенціал і має широкий спектр потенційно можливого застосування, починаючи від використання розробки в медичне обладнаннята мініатюрних приладах для підтримки життєдіяльності, закінчуючи розміщенням такого джерела живлення в космічних апаратах. Команді інженерів під керівництвом професора Юрія Пархоменка вдалося втілити на практиці концепцію перетворення енергії бета-випромінювання на електричну на основі монокристалів п'єзоелектриків. Цей принцип і ліг в основу показаного зразка автономної бета-вольтаїчної батареї змінної напруги, первинним джерелом енергії для якої був добре знайомий ізотоп нікель-63.

Випромінювання обраного як джерела електронів ізотопу, незважаючи на свою радіоактивність, характеризується періодом напіврозпаду в 100 років і не несе будь-якої загрози для здоров'я біологічних організмів. Але головною особливістюпрототипу вітчизняного виробництвастало застосування імпульсних джерел живлення для накопичення та подальшої віддачі заряду. За рахунок цього вчені зуміли обійти головний недолікбета-вольтаїчної «ядерної батарейки» — їх вкрай малу потужність, що сильно звужувала сфери подальшого ефективного застосування.

«В імпульсному режимі один бета-вольтаїчний елемент здатний видавати потужність до 1 мВт/см 3 . При низьких питомих потужностях енергетичного матеріалу батарейка, зібрана на їх основі, здатна забезпечувати безперервну вихідну потужність 10-100 нВт/см 3 - достатню для забезпечення харчування кардіоімплантату»,- пояснив технічні особливостіпродемонстрованого рішення пан Пархоменко.

Інноваційна російська «ядерна батарейка», що стала реальністю завдяки зусиллям співробітників «МІСіС», має всі необхідні для початку серійного виробництва та якнайшвидшого впровадження технології переваги. Тут і надмалі габарити джерела живлення, і відсутність згубного впливу енергетичного матеріалу, і тривалий термінексплуатації у кілька десятків років. Однак чи дійде справа до випуску комерційного зразка- Покаже час.

Перший мобільний телефонбув створений понад сорок років тому. Наука прогресує безумовно. І хто б міг подумати в той час, що через сорок років на світ вийде атомна Так, наука крокує не семимильними кроками, але все ж таки зі значними проривами в багатьох областях, особливо в Останнім часом. І ця стаття буде присвячена саме темі використання атомних акумуляторів у сучасних пристроях.

Вступ

Зараз ринок смартфонів - один із самих перспективних напрямівелектроніки. Ця сфера динамічно розвивається, не зупиняючись на хвилину. Здавалося б, ось тільки у продаж надійшов iPhone 3, а на прилавках магазинів мобільного зв'язку красуються вже iPhone 6 та iPhone 6 Plus. Чи варто говорити про те, який шлях пройшли інженери компанії, щоб порадувати користувачів найновішою апаратною частиною?

Те саме можна сказати і про Android, і про Windows Phone. Ще кілька років тому весь шкільний клас збирався навколо щасливчика, який мав телефон на базі операційної. системи Android. А коли комусь вдавалося особисто пограти в додаток, в якому керувати дією можна було за допомогою повороту екрана (особливо якщо ця гра була з розряду перегонів), він буквально сяяв від щастя.

Нині цим уже нікого не здивуєш. Навіть першокласники зараз спокійно користуються телефонами компанії Appleбез особливої ​​радості та захоплення, не уявляючи, як їм насправді пощастило. Ще б пак, вони ж просто не знають, що колись існували телефони, що працюють за допомогою кнопкового, а не сенсорного керування. Що на тих телефонах було всього пара-трійка ігор. І що навіть змійка на двоколірному екрані була для дітей того часу приводом для безмежного захоплення, а грали в неї майже дні безперервно.

Безумовно, тоді ігри були набагато менш якісними. Використовувати подібні телефони можна було кілька днів, не застосовуючи підзарядку. Зараз ігрова індустрія у сфері смартфонів вийшла на якісніший рівень, а це вимагає потужніших телефонних акумуляторів. Скільки, на вашу думку, здатний протриматися найсучасніший, найпотужніший у плані автономної роботи смартфон?

Чи потрібна нам атомна батарея?

Запевняємо вас, що навіть за пасивного використання він (смарфтон) навряд чи протримається більше 3 діб. Як сучасні смартфони використовуються типу. Ледве рідше зустрічаються моделі, що працюють на полімерних акумуляторах. Насправді такі телефони не витримують дуже довгої роботи. Грати в них під час автономної роботи, дивитися на них фільми можна зчитана кількість годин, яка зазвичай не перевищує десяти. Компанії-виробники подібних апаратів змагаються одразу з кількох напрямків. Найбільш активно триває боротьба за перше місце за такими критеріями:

Діагональ екрану.

Апаратне оснащення та швидкодія.

Габарити (якщо конкретніше, то боротьба йде зниження товщини).

Потужне автономне джерело живлення.

Як бачимо, питання, чи потрібна нам атомна батарейка для телефону, залишається відкритим. За розрахунками вчених, телефони в майбутньому можна буде оснастити батареями, які працюють за принципом реакції ядерного елемента під назвою "тритій". У такому разі телефони зможуть працювати без підзарядки аж до 20 років, за найскромнішими підрахунками. Вражає, чи не так?

Як нова ідея про атомну батарею?

Ідея створення мініатюрних атомних реакторів (йдеться про атомні акумулятори) з'явилася в світлих головах не так давно. Було висунуто припущення про те, що використання подібного обладнання у відповідних технічні пристроїдозволить розібратися із проблемою не лише необхідності постійної підзарядки, а й з іншими.

ТАСС: атомна батарея своїми руками. Розповідають інженери

Першу заяву про винахід батарейки, яка працюватиме, ґрунтуючись на атомній енергії, зробив підрозділ вітчизняного концерну під назвою “Росатом”. То справді був “Гірничо-хімічний комбінат”. Інженери розповіли про те, що перше джерело живлення, яке позиціонується як атомна батарейка, може бути створене вже у 2017 році.

Принцип роботи полягатиме в реакціях, які відбудуться за допомогою ізотопу "Нікель-63". Якщо говорити конкретніше, то йдеться про бета-випромінювання. Цікаво, що батарейка, побудована за цим принципом, зможе працювати приблизно півстоліття. Розміри ж будуть дуже компактними. Для прикладу: якщо ви візьмете звичайну пальчикову батарейку і стиснете її в 30 разів, то ви зможете наочно побачити, який розмір матиме атомний акумулятор.

Чи безпечна атомна батарея?

Інженери абсолютно впевнені в тому, що таке джерело харчування не становитиме жодної небезпеки для здоров'я людини. Причиною такої впевненості стала конструкція батареї. Безумовно, пряме бета-випромінювання будь-якого ізотопу завдаватиме шкоди живому організму. Але, по-перше, в даному акумуляторівоно буде "м'яким". По-друге, навіть це випромінювання не вийде назовні, оскільки воно поглинеться всередині самого джерела живлення.

У зв'язку з тим, що атомні батарейки "Росія А123" поглинатимуть випромінювання всередині себе, не випускаючи його назовні, експерти вже зараз будують стратегічний прогноз використання атомного акумулятора в різних сферах медицини. Наприклад, його можуть впровадити у конструкцію кардіостимуляторів. Другим за перспективністю напрямом є космічна промисловість. На третьому місці, звичайно, знаходиться промисловість. За межами трійки лідерів є багато відгалужень, у яких можна буде успішно використовувати атомне джерело енергії. Найбільше, мабуть, важливе з них – транспорт.

Недоліки атомного джерела живлення

Що ж ми отримуємо натомість атомного акумулятора? Так би мовити, а що ми побачимо, якщо побачимо з іншого боку? По-перше, виробництво подібних автономних джереленергії обійдеться в копійчину. Інженери точних сум не захотіли назвати. Можливо, побоялися зробити неправильно дострокові висновки. Проте було дано приблизну оцінку над цифрах, а словах. Тобто "все дуже дорого". Що ж, на це цілком слід було чекати, прикинувши суть справи просто логічно. Про серійний випуск промислових масштабахговорити, мабуть, зарано. Залишається сподіватися тільки на те, що з часом будуть знайдені альтернативні технології, що дозволяють створити атомний акумулятор без шкоди його надійності та практичності, але набагато дешевше.

До речі, ТАРС оцінило 1 грам речовини на 4 тисячі доларів. Таким чином, щоб набрати необхідну масу атомної речовини, яка забезпечить довготривале використання батареї, необхідно витратити 4,5 мільйона рублів. Проблема полягає у самому ізотопі. У природі його просто не існує, створюють ізотоп за допомогою спеціальних реакторів. У нашій країні їх лише три. Як говорилося раніше, може, згодом вдасться використати інші елементи, щоб знизити витрати на виробництво джерела.

Томськ. Атомна батарея

Винахід атомних акумуляторів займаються не тільки професійні інженери та конструктори. Нещодавно студент, який навчався в аспірантурі, розробив модель нового акумулятора, який працює на ядерній основі. Звати цю людину Дмитро Прокоп'єв. Його розробка здатна у нормальному режимі функціонувати 12 років. За цей час її не потрібно буде заряджати жодного разу.

Центром системи став радіоактивний ізотоп під назвою "тритій". При вмілому використанні він дозволяє спрямувати енергію, що звільняється під час у потрібне русло. У цьому енергія звільняється частинами. Можна сказати, дозовано чи порційно. Нагадаємо, що період напіврозпаду цього ядерного елемента становить близько 12 років. Саме тому використання батареї на цьому елементі можливе протягом зазначеного терміну.

Переваги тритію

В порівнянні з атомним акумулятором, який має кремнієвий детектор, атомна батарейка на основі тритію не змінює своїх характеристик з часом. І це є її безперечним плюсом, треба зазначити. Протестували винахід у Новосибірському інституті ядерної фізики, а також у фізико-технічному інституті Томського університету. Атомна батарейка, принцип роботи якої ґрунтується на ядерній реакції, має певні перспективи. Це зазвичай сфера електроніки. Поряд із нею стоять військова техніка, медицина та аерокосмічна галузь. Про це ми вже говорили.

Висновок

При всій дорожнечі виробництва атомних акумуляторів сподіватимемося на те, що ми все ж таки зустрінемо їх у телефонах найближчого майбутнього. Тепер кілька слів про елемент, який складатиме основу акумулятора. Тритій, безумовно, за своєю природою – ядерний. Однак випромінювання цього елемента слабке. Нашкодити людському здоров'ювоно неспроможна. Внутрішні органита шкіра не постраждають від вмілого використання. Саме тому для використання в батареях було обрано саме його.

Старі електронний годинникмогли працювати більше року, використовуючи одну маленьку батарейку. Але сучасні електронні пристроїнастільки багатофункціональні, що проблема малої ємностісучасних акумуляторів стоїть у повний зріст. Якщо смартфони і планшети мають досить багато місця в корпусі, то компактна електроніка на кшталт «розумних» годинників страждає від нестачі ємності особливо сильно, що стримує зростання її популярності. З іншого боку, футурологи п'ятдесятих — шістдесятих років малювали картини «світлого атомного майбутнього», де автомобілі не потребують заправки, а акумулятори — зарядки.

Можливо, це майбутнє не зовсім втрачене. Вченим з Університету Міссурі вдалося досягти суттєвого прогресу в галузі створення «атомних батарейок». Не варто лякатися, зовсім не йдеться про кишеньковий ядерний реактор. Створення такого реактора на даному етапі розвитку технологій неможливе. Принципом дії батарея, створена у стінах університету, дуже нагадує звичайні сонячні панелі, але якщо процес, що протікає в останніх, називається «фотовольтаїкою», то в розробці, що описується, має місце «бетавольтаїка», тобто поглинання напівпровідниковим пристроєм бета-випромінювання.

Не можна сказати, що бета-випромінювання нешкідливе, але, на відміну від гамма-випромінювання, воно є потік заряджених частинок і має порівняно невеликий пробіг, близько двох метрів у повітрі та близько десяти міліметрів у тканинах тіла. Але достатньо двох-трьох міліметрів алюмінію або кількох сантиметрів органічного скла, щоб повністю екранувати такий потік. У конструкції «атомної батареї» використовується електрод з діоксиду титану, вкритий шаром платини, вода та джерело бета-випромінювання. Як останній використовується ізотоп стронцій-90 з періодом напіврозпаду близько 29 років. У процесі розпаду він випускає електрон (славнозвісне бета-випромінювання), антинейтрино, а побічним ефектомреакції є ітрій-90. Останній має період напіврозпаду всього 64 години, також випускає електрони та антинейтрино, а наприкінці перетворюється на стабільний нерадіоактивний цирконій. Гамма-випромінювання у цих реакціях практично відсутня.

Ідея батарей, що використовують процес бетавольтаїки, не нова, проте команді вчених Міссурійського Університету вдалося суттєво підвищити їх ефективність використанням простої води. Так, це не друкарська помилка. Вода дуже добре поглинає бета-випромінювання, оберігає напівпровідниковий приймач від руйнування, а саме випромінювання розщеплює молекули води, дозволяючи отримати додаткову порцію електроенергії, а значить підвищити коефіцієнт корисної дії бета-батареї. Як заявив один із розробників, їх рішення слабо схильне до дії низьких температурі може використовуватися в різних сценаріях, від автомобільних акумуляторів до джерел живлення космічних апаратів.

Зрозуміло, немає жодних теоретичних обмежень на використання цієї технології і в електроніці, що носиться. Однак радіофобія дуже поширена в наші дні, більшість людей незнайомі навіть з азами ядерної фізики і сприйматимуть будь-яку згадку «радіації» в багнети. Налякані випадками займання звичайних літій-іонних акумуляторів, користувачі і чути не захочуть про «атомні батареї», незважаючи на їхню «вічність», хоча для безпечного використаннябета-батареї досить міцного екрануючого корпусу та дотримання елементарних правил техніки безпеки. Літій-іонні акумулятори теж не рекомендується розкривати та пробувати на зуб.

Але описана технологія неодмінно буде доведена до досконалості і знайде собі застосування у військовій та космічній галузях, та й скрізь, де тривалість життя джерела живлення є критичною характеристикою, яка переважає всі можливі ризики. А там, хто знає, можливо, наші нащадки подолають ірраціональний страх перед атомними технологіями і будуть безпечно і із задоволенням користуватися їхніми плодами.