Ученые АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара» (ВНИИНМ, входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») разрабатывают изотопную составляющую российского бета-вольтаического источника питания на основе трития, сообщает пресс-служба института.

Тритий - радиоактивный тяжелый изотоп водорода, его ядро состоит из протона и двух нейтронов. В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы при ударе частиц космического излучения с ядрами атомов, например, азота. Также большое количество трития образуется при ядерных и термоядерных взрывах. Промышленный тритий получают облучением лития-6 нейтронами в ядерных реакторах. Тритий используют в биологии и химии для создании радиоактивной метки, в экспериментах по исследованию свойств нейтрино, в термоядерном оружии как источник нейтронов и одновременно термоядерное горючее, в геологии для датирования природных вод.

Специалисты ВНИИНМ предложили использовать тритий в качестве источника энергии в бета-вольтаических источниках питания, в которых бета-излучение радиоактивного изотопа с помощью полупроводника преобразуется в электрическую энергию. Тритий удобен для решения этой задачи, поскольку достаточно радиоактивен (период полураспада 12,3 года), но при этом его бета-излучение очень мягкое, не разрушает структуру полупроводниковых материалов, что позволит сохранять рабочие характеристики батарейки до 15 лет. Такой компактный и бесперебойный источник энергии, практически независящий от внешних условий, востребован и может сформировать достаточно широкий спрос, как в космической, так и в других отраслях науки и техники. 

По словам директора отделения АО «ВНИИНМ» Алексея Лизунова, такая батарейка будет востребована предприятиям Роскосмоса в тех ответственных узлах, где требуется обеспечение стабильного бесперебойного электроснабжения в течение многих лет. Тритий как радиоактивный изотоп водорода удобен для решения этой задачи. Несмотря на то, что это искусственный изотоп, получаемый наработкой в реакторах, он относительно дешев и доступен.

По условиям контракта, АО «ВНИИНМ» к концу 2019 года должен в кооперации с несколькими внеотраслевыми организациями разработать, изготовить и испытать опытные образцы бета-вольтаического источника на основе трития. При этом необходимо достичь характеристик, поставленных в техническом задании, что само по себе является амбициозной задачей.

«АО «ВНИИНМ» обладает всеми необходимыми материалами и компетенциями по работе с тритием, которые требуются в этой работе. «На разработку изотопной составляющей в рамках контракта ВНИИНМ выделено два года. За это время нам предстоит создать качественный отечественный аналог зарубежных источников энергии, а по многим параметрам и превзойти их, - поясняет Алексей Лизунов.

Отмечается, что для ВНИИНМ участие в этом проекте является результатом многолетних проработок и одним из наиболее масштабных проектов по тритиевой тематике последнего десятилетия. По словам экспертов, разработка в масштабах страны позволяет решить актуальный вопрос импортзамещения, поскольку аналогичных источников электропитания Россия в настоящее время не производит.