Trityum veya uranyum pillerinin geliştirilmesi uzun zamandır devam etmektedir. 2011 yılında Amerika'da 20 yıl dayanabilen pillerin üretimine başlandı. Bu pillerin voltajı 3 volt ve deşarj akımı 16 nanoamperdir. Bu değer kademeli olarak beşe düşmektedir.
Nerede kullanılıyor?
Trityum pil şu alanlarda kullanılır:
- Kalp pili.
- İmplantlar.
- Jeologlar ve petrol işçileri için sensörler.
- Uzay endüstrisi. Özellikle araştırma araçları alanında.
- Aydınlatmalı nişangahlar.
- Askeri göstergelerin çalışması için.
- Uçak.
Bu cihazlar düşük akım gerektirir ancak uzun süreli çalışma şartını yerine getirir.
Uranyum bataryası -40 ile +80 derece Celsius arasındaki sıcaklıklarda çalışır.
Trityum pilinin çalışma prensibi ve bu alandaki araştırmalar
Bu, hidrojen izotopu trityumun bozunması yoluyla işlev görür. Bu konu 1950'lerde araştırılmıştı. Nikel, stronsiyum ve itriyum ile araştırmalar yapıldı. Ancak bu malzemelerden işe yarar hiçbir şey üretilemedi.
İstenilen sonucu yalnızca trityum verdi. Trityum, yumuşak bir elektron akışı üretebiliyor. Bu da uzun ömürlü bir güç kaynağı oluşturulmasına yardımcı oldu.
Enerji kaynağındaki elektronlar her iki yönde de düzgün bir şekilde hareket eder. Elektrik silikon levhalarda üretilir. Elektronların %50'sinden azı, elektronların p-n eklemleriyle etkileşimi yoluyla yakalanmıştır.
Bu sorunu çözmek için Rochester Üniversitesi bilim insanları silikon levhaların yüzeyinde delikler açtılar. Şimdi, trityum bu delikleri tamamen dolduruyor. Dahası, tamamen silikonla çevrili durumda.
Elde edilen trityum pil, uzun süreler boyunca -50 santigrat derece ile +150 santigrat derece arasındaki sıcaklıklara dayanabilir. Trityum 12,262 yıl içinde bozunur. Nihai sonuç şudur:
- Elektronlar
- Antinötrino
- Helyum 3
Elektronların düşük enerjileri nedeniyle, sıradan kağıt, kauçuk veya kumaş kullanılarak kolayca hapsedilebilirler.
Üreticiler güvenliğe özen göstermişlerdir.
Trityum pillerin, radyasyonun dış ortama nüfuz etmesini engelleyen, iyi yapılmış bir gövdesi vardır.
Endüstri, trityumu lityum izotopları ve nötronlarla ışınlayarak elde eder. Başka bir teknoloji ise ağır suyun (nükleer reaktör moderatörü) yeniden işlenmesini içerir.
Esasen, bu izotop insan vücudu için tehlikeli değildir. Radyasyonu havaya sadece birkaç milimetre kadar nüfuz eder. Su yoluyla vücuda girerse tehlikelidir.
CityLabs 2005 yılında kurulmuştur. Başlıca faaliyet alanı trityum piller üretmektir. Şirketin yöneticisi Larry Olsen, 1970'lerde uzun ömürlü bir pil geliştirmiştir. Aynı şirket, 2018 yılında geliştirilen ve P100 olarak bilinen NanoTrityum pilini de geliştirmiştir. Bu pilin voltajı 0,75 volt olup 75 nanovat güç üretmektedir.
Pozitif uç, mikro devrenin 1 numaralı pinidir. Negatif uç ise 15 numaralı pindir. Dışarıdan bakıldığında, bu pil standart bir mikro devreye benzemektedir. LCC68 ve LCC44 paketlerinde üretilmektedir.
Trityum pil, daha genç ve kısa ömürlü kardeşlerinin aksine, bir dizi avantaja sahiptir:
- Kasanın içindeki basınç artmaz.
- Kimyasal olarak aktif madde içermez.
- Vücut yok olmaz.
- Mekanik darbelere kolayca dayanır.
- Trityum pilinin çalışması sonucu oluşan maddeler zehirli değildir.
Bu tip güç kaynağının tek dezavantajı fiyatıdır. Şu anda fiyatı büyük ölçüde değişmekle birlikte, yaklaşık 2.000 dolar civarındadır.
Makaleyi de okuyun. atom pili.
