Atomic battery (original) (raw)
Jaderná baterie, neboli nukleární baterie jsou zařízení využívající rozpadu radioaktivních izotopů k výrobě elektřiny. Tato baterie může napájet například senzory a měřící zařízení v těžko přístupných místech. Jaderné baterie nejsou principiálně ničím novým. Již v 60. letech 20. století byly nukleární baterie využity pro napájení kardiostimulátorů. Nukleární baterie téměř vymizely kvůli vzniku levnější, efektivnější a bezpečnější lithium-iontové baterie. Takové jaderné baterie do notebooku nebo mobilního telefonu, které vydrží do konce jeho životnosti, jsou tak stále v nedohlednu. Ovšem velké jaderné baterie by mohly být dobrým bezemisním zdrojem energie.
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| dbo:abstract | Jaderná baterie, neboli nukleární baterie jsou zařízení využívající rozpadu radioaktivních izotopů k výrobě elektřiny. Tato baterie může napájet například senzory a měřící zařízení v těžko přístupných místech. Jaderné baterie nejsou principiálně ničím novým. Již v 60. letech 20. století byly nukleární baterie využity pro napájení kardiostimulátorů. Nukleární baterie téměř vymizely kvůli vzniku levnější, efektivnější a bezpečnější lithium-iontové baterie. Takové jaderné baterie do notebooku nebo mobilního telefonu, které vydrží do konce jeho životnosti, jsou tak stále v nedohlednu. Ovšem velké jaderné baterie by mohly být dobrým bezemisním zdrojem energie. (cs) البطارية الذرّيّة (أو البطاريّة النوويّة، أو بطاريّة التريتيوم) عبارة عن جهاز يستعمل الطاقة الناتجة عن الاضمحلال الإشعاعي للنظائر المشعّة لتوليد الكهرباء. على العكس من المفاعلات النوويّة التي تستخدم من أجل توليد الطاقة، فإنّ البطاريات الذرّيّة تستخدم محوّلات الطاقة. هذه المحوّلات يمكن أن تكون حراريّة أو غير حراريّة. تشمل المحوّلات الحراريّة المولّدات الكهروحرارية والأيونية الحراريّة، في حين أنّ المولّدات غير الحراريّة تستخدم جزءاً من الطاقة الواردة عندما يجري تحويلها إلى حرارة دون استعمال الطاقة الحراريّة لتدوير الإلكترونات في الدائرة. إنّ البطاريات الذرّيّة غالية الثمن، لكن بالمقابل لها عمر افتراضي طويل نسبياً (من 10 إلى 20 سنة)، كما أنّ كثافة الطاقة لها مرتفعة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام كمصدر للطاقة للتجهيزات التي يجب أن تعمل دون مراقبة لفترات طويلة من الزمن مثل المركبات الفضائية والأنطمة العاملة تحت سطح البحر ومحطات البحث العلمي في الأماكن النائية. (ar) An atomic battery, nuclear battery, radioisotope battery or radioisotope generator is a device which uses energy from the decay of a radioactive isotope to generate electricity. Like nuclear reactors, they generate electricity from nuclear energy, but differ in that they do not use a chain reaction. Although commonly called batteries, they are technically not electrochemical and cannot be charged or recharged. They are very costly, but have an extremely long life and high energy density, and so they are typically used as power sources for equipment that must operate unattended for long periods of time, such as spacecraft, pacemakers, underwater systems and automated scientific stations in remote parts of the world. Nuclear battery technology began in 1913, when Henry Moseley first demonstrated a current generated by charged particle radiation. The field received considerable in-depth research attention for applications requiring long-life power sources for space needs during the 1950s and 1960s. In 1954 RCA researched a small atomic battery for small radio receivers and hearing aids. Since RCA's initial research and development in the early 1950s, many types and methods have been designed to extract electrical energy from nuclear sources. The scientific principles are well known, but modern nano-scale technology and new wide-bandgap semiconductors have created new devices and interesting material properties not previously available. Nuclear batteries can be classified by energy conversion technology into two main groups: thermal converters and non-thermal converters. The thermal types convert some of the heat generated by the nuclear decay into electricity. The most notable example is the radioisotope thermoelectric generator (RTG), often used in spacecraft. The non-thermal converters extract energy directly from the emitted radiation, before it is degraded into heat. They are easier to miniaturize and do not require a thermal gradient to operate, so they are suitable for use in small-scale applications. The most notable example is the betavoltaic cell. Atomic batteries usually have an efficiency of 0.1–5%. High-efficiency betavoltaic devices can reach 6–8% efficiency. (en) Eine Radionuklidbatterie, auch Radioisotopengenerator, Isotopenbatterie, Atombatterie wandelt die thermische Energie oder aber die Betastrahlung bzw. Alphastrahlung des spontanen Kernzerfalls eines Radionuklids in elektrische Energie um. Sie gewinnt ihre Energie aus radioaktivem Zerfall, nicht etwa aus einer Kernspaltung mit nachfolgender Kettenreaktion, und ist daher kein Kernreaktor. Schon mit Entdeckung der Radioaktivität wurden Radionuklidbatterien auf Basis von Radium (einem natürlich vorkommenden Glied der Zerfallskette von Uran) theoretisch diskutiert und labormäßig erforscht. Erstmals im praktischen Maßstab gebaut wurden derartige Geräte aber erst nach dem Zweiten Weltkrieg. Bei ausschließlicher Nutzung der Wärmeenergie des Zerfalls spricht man von RTG (für radioisotope thermoelectric generator). Radionuklidbatterien sind im Allgemeinen klein, kompakt und kommen ohne bewegliche Teile aus. Sie sind autonom, wartungsfrei und können über Jahre bis Jahrzehnte hinweg elektrische Energie liefern. Wirkungsgrade sind üblicherweise gering, da wartungsarme und leichte Energiewandler wichtiger sind als hohe Effizienz. Der Nachteil ist, dass die gelieferte Energie nicht gleichmäßig abgegeben wird, sondern mit der Zeit abnimmt. Der Generator muss demnach so dimensioniert werden, dass er gegen Ende der geplanten Nutzungsdauer noch genügend Energie abgeben kann. (de) Los términos batería atómica, batería nuclear, batería de tritio y generador de radioisótopos se emplean para describir un dispositivo que usa las emisiones de un isótopo radiactivo para generar electricidad. Del mismo modo que los reactores nucleares, estas baterías generan electricidad a partir de la energía atómica, pero se diferencian de ellos en que no usan una reacción en cadena. Comparados con otras baterías resultan muy costosos, pero tienen una vida útil muy larga y una gran densidad de energía. Por ello se usan generalmente en equipos que deben funcionar sin ser atendidos durante largos períodos de tiempo, como satélites y estaciones científicas automáticas en lugares remotos. La tecnología de baterías nucleares comenzó en 1913, cuando Henry Moseley demostró por primera vez la célula Beta, y recibió una atención considerable para aplicaciones que requieren fuentes de energía de larga duración para usos aeroespaciales durante los años 1950 y 1960. A lo largo de los años se han desarrollado muchos tipos y métodos. Los principios científicos son bien conocidos, pero la moderna nanotecnología y los nuevos semiconductores de banda ancha han creado nuevos dispositivos, así como propiedades materiales interesantes que no estaban disponibles anteriormente. Actualmente se están desarrollando baterías que usan la energía de la desintegración de los radioisótopos para proporcionar energía durante largos períodos de tiempo (10-20 años). Las técnicas de conversión se pueden agrupar en dos tipos: térmica y no térmica. Los conversores térmicos (cuya potencia de salida es función de una diferencia de temperatura) incluyen generadores termoeléctricos y termoiónicos. Los conversores no térmicos (cuya potencia de salida no es una función de una diferencia de temperatura) extraen una fracción de la energía incidente cuando se transforma en calor en lugar de utilizar la energía térmica para mover electrones en un circuito. (es) Les termes batterie atomique, batterie nucléaire et générateur à radio-isotopes sont utilisés pour décrire un dispositif qui utilise l'énergie de la désintégration d'un isotope radioactif pour produire de l'électricité. Comme les réacteurs nucléaires, ils produisent de l'électricité à partir de l'énergie atomique, mais diffèrent en ce qu'ils n'utilisent pas de réaction en chaîne. Par rapport à d'autres types de piles, ces dispositifs sont plus coûteux, mais leur durée de vie est extrêmement longue et la densité d'énergie est meilleure. Elles sont principalement utilisées comme sources d'énergie pour les équipements qui doivent fonctionner sans surveillance pendant de longues périodes de temps (10 à 20 ans), comme les sondes spatiales, les stimulateurs cardiaques, les systèmes sous-marins et les stations scientifiques dans les régions reculées du monde. (fr) Baterai atom, baterai nuklir, baterai radioisotop atau radioisotop generator adalah perangkat yang menggunakan energi dari peluruhan dari isotop radioaktif untuk menghasilkan listrik. Seperti reaktor nuklir, mereka menghasilkan listrik dari energi nuklir, tetapi berbeda karena mereka tidak menggunakan reaksi berantai. Meskipun biasa disebut baterai, mereka secara teknis bukan elektrokimia dan tidak dapat diisi atau diisi ulang. Sebagai perbandingan mereka sangat mahal, tetapi memiliki umur yang sangat panjang dan kepadatan energi yang tinggi, dan karenanya mereka terutama digunakan sebagai sumber daya untuk peralatan yang harus beroperasi tanpa pengawasan untuk jangka waktu yang lama, seperti pesawat ruang angkasa, alat pacu jantung, sistem bawah air dan stasiun ilmiah otomatis di bagian terpencil dunia. Teknologi baterai nuklir dimulai pada tahun 1913, ketika Henry Moseley pertama kali mendemonstrasikan arus yang dihasilkan oleh radiasi partikel bermuatan. Bidang ini mendapat perhatian penelitian mendalam yang cukup besar untuk aplikasi yang membutuhkan sumber daya tahan lama untuk kebutuhan ruang angkasa selama tahun 1950-an dan 1960-an. Pada tahun 1954 RCA meneliti baterai atom kecil untuk penerima radio kecil dan alat bantu dengar. Sejak penelitian dan pengembangan awal RCA pada awal 1950-an, banyak jenis dan metode telah dirancang untuk mengekstrak energi listrik dari sumber nuklir. Prinsip-prinsip ilmiah sudah diketahui dengan baik, tetapi teknologi skala nano modern dan semikonduktor celah pita lebar baru telah menciptakan perangkat baru dan sifat material menarik yang sebelumnya tidak tersedia.Baterai nuklir dapat diklasifikasikan berdasarkan teknologi konversi energi menjadi dua kelompok utama: konverter termal dan konverter non-termal. Jenis termal mengubah sebagian panas yang dihasilkan oleh peluruhan nuklir menjadi listrik. Contoh yang paling menonjol adalah generator termoelektrik radioisotop (RTG), yang sering digunakan di pesawat ruang angkasa. Konverter non-termal mengekstrak energi langsung dari radiasi yang dipancarkan, sebelum didegradasi menjadi panas. Mereka lebih mudah untuk miniaturisasi dan tidak memerlukan gradien termal untuk beroperasi, sehingga cocok untuk digunakan dalam aplikasi skala kecil. Contoh yang paling menonjol adalah sel betavoltaic. Baterai atom biasanya memiliki efisiensi 0,1-5%. Perangkat betavoltaik efisiensi tinggi dapat mencapai efisiensi 6-8%. (in) 原子力電池（げんしりょくでんち、英: atomic battery、nuclear battery、isotope battery）は、放射性同位体が発する熱などを利用する電池である。放射線電池、RI電池、ラジオアイソトープ電池、アイソトープ電池(en)、またはラジオアイソトープ発電器、RI発電器とも呼ばれる。 (ja) 원자력 전지(原子力電池)는 원자력을 이용하여 전력을 내는 전지를 말한다. 우주선이나 인공심장의 에너지원으로 사용된다. 일반 전지와는 달리 10-20년정도의 수명을 가진다. (ko) Bateria jądrowa – przyrząd zmieniający energię powstającą podczas rozpadu promieniotwórczego w energię elektryczną. (pl) Радиоизото́пные исто́чники эне́ргии — устройства различного конструктивного исполнения, использующие энергию, выделяющуюся при радиоактивном распаде, для нагрева теплоносителя или преобразующие её в электроэнергию. Радиоизотопный источник энергии принципиально отличается от атомного реактора тем, что в нём используется не управляемая цепная ядерная реакция, а энергия естественного распада радиоактивных изотопов. (ru) Я́дерна батаре́я, також: атомна батарея, радіонуклідна батарея — назви, які використовуються для опису пристрою, який використовує енергію розпаду радіоактивного ізотопу для вироблення електроенергії. Працює за рахунок енергії розпаду радіоактивних елементів (наприклад, 90Sr, 137Cs, 238Pu, ) і принципово відрізняється від ядерного реактора тим, що використовується не ланцюгова реакція, а енергія природного (повільного) розпаду радіоактивних ізотопів. Потужність — від часток вата до декількох сотень ват. Автономне джерело електроенергії тривалої дії, що не потребує обслуговування, для космічних апаратів, переносної апаратури, автономних пристроїв. Батареї поділяють на два типи: * термічні перетворювачі (зокрема термоелектричні та термоіонічні генератори) * нетермічні перетворювачі (п'єзоелектричні, оптоелектричні, прямого заряду тощо) Практичного розповсюдження набули після появи ядерних реакторів, із відпрацьованого ядерного палива яких і видобувають необхідні радіоактивні ізотопи. (uk) 原子能电池（又称核电池，為氚电池或放射性同位素發电装置）是指那些使用放射性同位素衰变时产生之能量来产生电力的装置。这会使人误解成核反应堆，但实际上这种电池不是利用链式反应来产生能量。核电池比起一般电池有很长的寿命且其输出能量远比一般化学电池为高，可惜其制作成本也相对很高，使这种电池多用于一些需长时间运作又难以更换电池的仪器之上。 (zh) |
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(ko) Bateria jądrowa – przyrząd zmieniający energię powstającą podczas rozpadu promieniotwórczego w energię elektryczną. (pl) Радиоизото́пные исто́чники эне́ргии — устройства различного конструктивного исполнения, использующие энергию, выделяющуюся при радиоактивном распаде, для нагрева теплоносителя или преобразующие её в электроэнергию. Радиоизотопный источник энергии принципиально отличается от атомного реактора тем, что в нём используется не управляемая цепная ядерная реакция, а энергия естественного распада радиоактивных изотопов. (ru) 原子能电池（又称核电池，為氚电池或放射性同位素發电装置）是指那些使用放射性同位素衰变时产生之能量来产生电力的装置。这会使人误解成核反应堆，但实际上这种电池不是利用链式反应来产生能量。核电池比起一般电池有很长的寿命且其输出能量远比一般化学电池为高，可惜其制作成本也相对很高，使这种电池多用于一些需长时间运作又难以更换电池的仪器之上。 (zh) البطارية الذرّيّة (أو البطاريّة النوويّة، أو بطاريّة التريتيوم) عبارة عن جهاز يستعمل الطاقة الناتجة عن الاضمحلال الإشعاعي للنظائر المشعّة لتوليد الكهرباء. على العكس من المفاعلات النوويّة التي تستخدم من أجل توليد الطاقة، فإنّ البطاريات الذرّيّة تستخدم محوّلات الطاقة. هذه المحوّلات يمكن أن تكون حراريّة أو غير حراريّة. تشمل المحوّلات الحراريّة المولّدات الكهروحرارية والأيونية الحراريّة، في حين أنّ المولّدات غير الحراريّة تستخدم جزءاً من الطاقة الواردة عندما يجري تحويلها إلى حرارة دون استعمال الطاقة الحراريّة لتدوير الإلكترونات في الدائرة. (ar) Eine Radionuklidbatterie, auch Radioisotopengenerator, Isotopenbatterie, Atombatterie wandelt die thermische Energie oder aber die Betastrahlung bzw. Alphastrahlung des spontanen Kernzerfalls eines Radionuklids in elektrische Energie um. 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They are very costly, but have an extremely long life and high energy density, and so they are typically used as power sources for equipment that must operate unattended for long periods of time, such as spacecraft, pacemakers, underwater systems and automated scientific stations in remote parts of the world. (en) Los términos batería atómica, batería nuclear, batería de tritio y generador de radioisótopos se emplean para describir un dispositivo que usa las emisiones de un isótopo radiactivo para generar electricidad. Del mismo modo que los reactores nucleares, estas baterías generan electricidad a partir de la energía atómica, pero se diferencian de ellos en que no usan una reacción en cadena. Comparados con otras baterías resultan muy costosos, pero tienen una vida útil muy larga y una gran densidad de energía. Por ello se usan generalmente en equipos que deben funcionar sin ser atendidos durante largos períodos de tiempo, como satélites y estaciones científicas automáticas en lugares remotos. (es) Baterai atom, baterai nuklir, baterai radioisotop atau radioisotop generator adalah perangkat yang menggunakan energi dari peluruhan dari isotop radioaktif untuk menghasilkan listrik. Seperti reaktor nuklir, mereka menghasilkan listrik dari energi nuklir, tetapi berbeda karena mereka tidak menggunakan reaksi berantai. Meskipun biasa disebut baterai, mereka secara teknis bukan elektrokimia dan tidak dapat diisi atau diisi ulang. Sebagai perbandingan mereka sangat mahal, tetapi memiliki umur yang sangat panjang dan kepadatan energi yang tinggi, dan karenanya mereka terutama digunakan sebagai sumber daya untuk peralatan yang harus beroperasi tanpa pengawasan untuk jangka waktu yang lama, seperti pesawat ruang angkasa, alat pacu jantung, sistem bawah air dan stasiun ilmiah otomatis di bagian t (in) Les termes batterie atomique, batterie nucléaire et générateur à radio-isotopes sont utilisés pour décrire un dispositif qui utilise l'énergie de la désintégration d'un isotope radioactif pour produire de l'électricité. Comme les réacteurs nucléaires, ils produisent de l'électricité à partir de l'énergie atomique, mais diffèrent en ce qu'ils n'utilisent pas de réaction en chaîne. Par rapport à d'autres types de piles, ces dispositifs sont plus coûteux, mais leur durée de vie est extrêmement longue et la densité d'énergie est meilleure. Elles sont principalement utilisées comme sources d'énergie pour les équipements qui doivent fonctionner sans surveillance pendant de longues périodes de temps (10 à 20 ans), comme les sondes spatiales, les stimulateurs cardiaques, les systèmes sous-marins e (fr) Я́дерна батаре́я, також: атомна батарея, радіонуклідна батарея — назви, які використовуються для опису пристрою, який використовує енергію розпаду радіоактивного ізотопу для вироблення електроенергії. Працює за рахунок енергії розпаду радіоактивних елементів (наприклад, 90Sr, 137Cs, 238Pu, ) і принципово відрізняється від ядерного реактора тим, що використовується не ланцюгова реакція, а енергія природного (повільного) розпаду радіоактивних ізотопів. Батареї поділяють на два типи: (uk) |
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