#723 Bóc Phốt Pin Hạt Nhân 50 Năm Của Trung Quốc!
Summary
TLDR中国のスタートアップ企業「ベータブ」は、50年間も充電なしで電気を供給できると主張する原子力電池を開発したと発表しました。この「ベータボルタック電池」は、放射性物質ニッケル63を小さなモジュールに収め、熱から電気へ変換する原則を応用しています。しかし、実際には充電不可能で、放射性物質のリスクも存在します。原子力電池の歴史は100年以上あり、宇宙船や医療機器などに用いられていますが、低出力と高コストの課題があります。ベータブは将来1Wの原子力電池を生産する計画を立てており、小規模機器への応用が期待されていますが、携帯電話などに普及するにはまだ遠いと思われます。
Takeaways
- 😀 ベータボルテック社は中国のスタートアップ企業で、核電池を開発し、50年間も電気を供給できると主張しています。
- 🌟 核電池は新しい発明ではなく、放射性物質から電気を生成するという原理は既に知られています。
- 🔋 ベータボルテックは、放射性物質ニケル63を小さなモジュールに収め、放射線エネルギーを電気に変換する核電池を開発しました。
- 🛠️ 核電池は熱を生成する熱電発電機として機能し、放射性物質の自然崩壊から得られる熱を電気に変換します。
- 🔬 核電池は熱を生成する熱電発電機と電子を放出するベータボルタック電池の2つのタイプがあります。
- 🚀 核電池は宇宙船や人工衛星、遠隔地の基地など、長い寿命と安定した電源が必要な場所に適しています。
- 💰 核電池の製造には高コストがかかりますが、長期間の運用で安定した電力を提供できるため、費用対効果が高いといえます。
- 🛡️ 核電池は放射線リスクがあり、適切な安全管理が必要です。
- 📱 ベータボルテック社が開発した核電池は、非常に小さなサイズで高密度な電力を供給できると主張していますが、実際の応用にはまだ課題があります。
- 🔄 核電池は長期間使用可能ですが、電力の供給量は時間と共に低下するため、用途に応じた検討が必要です。
Q & A
ベータボリック電池とは何ですか?
-ベータボリック電池は、放射性同位体からのβ粒子を直接電気エネルギーに変換する原子電池です。
ベータボリック電池と熱電池の違いは何ですか?
-熱電池は放射性物質の放出された熱を電気エネルギーに変換するのに対して、ベータボリック電池は放出されたβ粒子を直接電気エネルギーに変換します。
ベータボリック電池の利点は何ですか?
-ベータボリック電池は、非常に長期間(数十年)使用でき、充電や保守が必要なく、非常に信頼性が高いという利点があります。
ベータボリック電池はどのような場面で使用されていますか?
-宇宙船、人工衛星、遠隔地の基地、心臓起搏器など、非常に長い寿命が必要なデバイスや場所で使用されています。
ベータボリック電池の安全性について教えてください。
-放射性物質が含まれているため、安全性に関する懸念がありますが、適切なシールと設計により、放射線漏れを最小限に抑めることができます。
ベータボリック電池の製造コストは高くなりますか?
-放射性同位体のコストや特殊な製造プロセスにより、ベータボリック電池の製造コストは一般的に高くなります。
ベータボリック電池の電力生成効率はどのくらいですか?
-電力生成効率は、使用する放射性同位体や設計によって異なりますが、一般的に数十から数百ワットまで生成できます。
ベータボリック電池の将来的な可能性について説明してください。
-将来的には、より小型化されたベータボリック電池が携帯電話や小型デバイスに使用される可能性がありますが、現在ではまだコストや技術的な課題があります。
ベータボリック電池の放射性廃棄物処理はどのように行われますか?
-放射性廃棄物の適切な処理が必要です。これは法的要件に従い、専門的な廃棄物処理施設で行われることが求められます。
ベータボリック電池の研究開発の最新動向について教えてください。
-最近の研究では、より効率的で小型化されたベータボリック電池の開発が進められており、将来的にはさまざまな分野で応用される可能性があります。
Outlines
😲 原子电池的突破性宣言
中国初创公司BetaV宣称开发了一种新型核电池,声称能持续50年供电无需充电。这种电池使用放射性同位素Niken 63,通过其衰变产生的能量来发电。BetaV声称是全球首家实现此技术的公司,引起了广泛关注。视频将探讨核电池的科学原理、商业化潜力以及它们如何工作。核电池分为两种类型:热电型和直接转换型,分别通过热电效应和直接从放射性衰变中获取能量来产生电力。
🔋 核电池的优缺点
虽然核电池提供了长期稳定的电力,但它们也有缺点,包括放射性物质泄漏的风险和相对较低的功率输出。例如,苏联的BES-5装置能产生高达3000瓦的电力,但体积庞大且重达1吨。核电池的成本也相对较高,例如使用钚238作为燃料的电池,市场价格昂贵,但产生的电力有限。核电池的功率随时间逐渐降低,例如,经过88年后,电池的功率将大幅下降。
🚀 核电池的应用与挑战
核电池由于其高可靠性和长寿命,在太空探索和遥远地区供电中非常有用。然而,BetaV公司最近推出的Betavoltaic电池,尽管在尺寸和功率上有所改进,但要实现商业化应用,如手机电池,还有很长的路要走。核电池的成本、尺寸和放射性问题仍然是其广泛应用的主要障碍。BetaV的BV100电池虽然宣称具有50年的使用寿命和100微瓦的功率输出,但要满足现代电子设备的需求,其规模和成本仍然是挑战。
Mindmap
Keywords
💡原子電池
💡放射能
💡熱電対
💡ベータボルタック
💡半減期
💡エネルギー密度
💡宇宙船
💡安全性
💡商業化
💡スタートアップ企業
Highlights
Bétav, a Chinese startup, claims to have successfully created a nuclear battery called Tí Hon that can generate electricity for 50 years without recharging.
Betav declares itself the first company in the world to materialize the miniaturization of nuclear energy, integrating the radioactive isotope Niken 63 into a module smaller than a coin.
Nuclear batteries, or radioisotope nuclear batteries, are not a new invention and use the thermal energy from the decay of radioactive isotopes to generate electricity.
Unlike nuclear reactors, nuclear batteries do not use controlled chain reactions and cannot be recharged like chemical batteries.
There are two types of nuclear batteries: those that convert heat from nuclear decay into electricity and those that directly use the energy from emitted radiation.
The principle of nuclear batteries has been known since the early 20th century, but it was not until the 1950s and 1960s that they began to be studied seriously for space missions requiring long-lasting power sources.
Radioisotope thermoelectric generators contain a container with a radioactive material that naturally decays, creating heat that is directly converted into electrical energy through thermocouples.
A thermocouple is made from two different types of metals that, when connected to form a closed circuit with different temperature junctions, generate electricity due to the Seebeck effect.
Nuclear batteries provide a stable power supply but have a fixed power output that cannot be adjusted and decreases over time.
The power and lifespan of a nuclear battery must be carefully calculated from the start, with higher power requiring isotopes with higher radioactivity.
Radioisotope thermoelectric generators are highly reliable, requiring almost no maintenance, and can operate in extreme temperatures, making them suitable for space probes, satellites, and remote facilities.
The main disadvantages of nuclear batteries include the risk of radioactive material leakage and their relatively low power output, typically ranging from tens to hundreds of watts.
The cost of nuclear batteries is high, especially considering the decreasing power output over time, but they offer a compact and long-lasting power source.
Betavoltaic devices, like the one recently introduced by the Chinese startup, generate electricity from beta particles emitted when neutrons in radioactive material decay into protons.
The betavoltaic principle involves a semiconductor material that captures the energy of beta particles, creating an electric current as electrons are freed and move to a higher energy state.
Betav's newly announced betavoltaic battery, the BV100, is a thin wafer containing beta-emitting radioactive material, similar to the 2018 prototype by Russian scientists but with 100 times greater power output.
The BV100 is advertised as extremely durable, capable of withstanding bullets, and operational in extreme temperatures from -60 to 120°C, providing continuous power for decades without the need for charging or maintenance.
While the concept of using nuclear batteries to charge smartphones or laptops has been proposed, the practical application of such technology is still far from reality due to safety and cost concerns.
Betav's nuclear battery, despite its innovative design, may not be sufficient to power modern smartphones or laptops, as the power density required is significantly higher than what the BV100 can provide.
The future applications of betavoltaic technology could include powering satellites, pacemakers, and small drones or robots, but the dream of a 50-year smartphone battery remains a distant goal.
Transcripts
Xin chào rất vui r được cả đ các bạn mới
đây một công ty khởi nghiệp của Trung
Quốc có tên betav tuyên bố họ đã thành
công chế tạo một loại pin hạt nhân Tí
Hon có thể tạo ra điện trong 50 năm mà
không cần sạ betone cho biết họ là công
ty đầu tiên trên thế giới hiện thực hóa
việc thu nhỏ Năng lượng nguyên tử đưa
đồng vị phóng xạ Niken 63 vào một module
nhỏ hơn một đồng xu thông tin này đã
khiến rất nhiều anh chị em V Fighter háo
hức Và ta cũng đoán là nhiều người đã
bắt đầu mơ về ngôi nhà và những đứa trẻ
à nhầm những chiếc điện thoại cả đời
không cần sang pin nhưng đây không phải
là lần đầu tiên mà các nhà khoa học
Trung Quốc tuyên bố thứ gì đó chấn động
vậy sự thật thì sao tinh nguyên tử là gì
chúng bá đạo cỡ nào và khả năng thương
mại hóa của chúng đến đâu câu trả lời sẽ
có trong video
[âm nhạc]
này đầu tiên pin hạt nhân pin nguyên tử
hay pin đồng vị phóng xạ nuclear Battery
không phải là một phát mình mới đây càng
không phải là một phát mình của người
Trung Quốc về cơ bản nó sử dụng năng
lượng và cụ thể thì là nhệt lượng từ sự
phân dã của các đồng vị phóng xạ để tạo
ra điện Đúng vậy pin hạn nhân hoạt động
tương tự như một lò phản ứng hạn nhân
Hạc ở chỗ nó không sử dụng phản ứng dây
chuyền có kiểm soát Mặc dù betav tuyên
bố là PIN hạt nhân đồng xu của họ không
cần sạc thực tế là chúng không thể sạc
được
pin điện hóa hay pin hóa học chẳng hạn
như là PIN kiềm hoặc pin lithium ion tạo
ra năng lượng thông qua các phản ứng hóa
học các phản ứng này có thể bị đảo ngược
để sạc lại năng lượng cho pin pin hạt
nhân không có các phản ứng hóa học xảy
ra ở bên trong vì vậy Con muốn cũng
không thể sạc được vậy thì pin hạt nhân
hoạt động như thế nào để hiểu về pin hạt
nhân trước hết bạn cần phải hiểu về sự
phóng xạ một nguyên tố có thể có nhiều
nh biến thể khác nhau chúng có cùng số
proton thế nhưng có số neutron khác nhau
ví dụ uranium 235 và uranium 238 là hai
đồng vị phóng xạ cả hai đều có cùng số
proton là 92 nhưng uranium 235 có 143
neutron trong khi uranium 238 có 146
neutron hạt nhân của các đồng vị phóng
xạ tồn tại trong một trạng thái không ổn
định nó luôn tìm cách giải phóng bớ năng
lượng thừa để đạt được một trạng thái ổn
định hơn sự phân dã phóng xạ thực chất
có thể hiểu là một sự giải thoát pin hạt
nhân có thể được chia làm hai loại Một
loại chuyển đổi nhiệt lượng sinh ra từ
quá trình phân giã hạt nhân thành điện
năng loại còn lại lấy năng lượng trực
tiếp từ bức xạ phát ra trước khi nó bị
phân hủy thành nhiệt nguyên lý của pin
hàt nhân đã được biết đến vào đầu thập
niên
1910 Tuy nhiên mãi cho đến thập niên 50
60 khi mà các sứ mệnh Không Gian đòi hỏi
một nguồn điện có tuổi thọ cao lĩnh vực
này mới bắt đầu được quan tâm nghiên cứu
loại pin chuyển đổi nhiệt từ sự phân giã
phóng xạ thành điện được gọi là máy phát
nhiệt điện đồng vị phóng xạ nó bao gồm
một thùng chứa chắc chắn chứa chất phóng
xạ có thể là Pu 238 sr90 po210
am21 hoặc
C250 sự phân giã nhiên liệu phóng xạ tạo
ra nhiệt và nhiệt được chuyển đổi trực
tiếp thành đệ năng thông qua các cặp
Nhật điện mỗi một cặp Nhật điện được làm
từ hai loại kim loại khác nhau Nếu chúng
được nối với nhau thành một vòng kín và
hai điểm nối có nhiệt độ khác nhau thì
một dòng điện sẽ được sinh ra trong vòng
đó Đây được gọi là hiệu ứng nhiệt điện
hay hiệu ứng CB trong một máy phát nhật
điện đồng vị phóng xạ một đầu của cặp
Nhật điện sẽ được nối vào nhân liệu
phóng xạ đầu còn lại vào bộ tản nhật
thường thì nhiều cặp Nhật điện sẽ được
mắc nối tiếp để tạo ra điện áp lớn hơn
khác với lò phản ứng hạt nhân nhiệt được
tạo ra từ dây chuyện Phản Ứng phần hạch
có kiểm soát tức là có thể tăng hoặc
giảm tốc độ phần hạch hoặc tắt gần như
hoàn toàn bằng các thanh điều khiển
control rot nhiệt bên trong pin hạt nhân
được tạo ra thông qua quá trình phân dã
phóng xạ tự nhiên với tốc độ giảm dần và
không thể điều chỉnh được nghĩa là công
suất phát điện sẽ không thể thay đổi tùy
theo nhu cầu hoặc tắt đi khi không sử
dụng đồng nghĩa với đó công suất và tuổi
thọ cục pin phải được tính toán kỹ lưỡng
Ngà từ đầu Ví dụ muốn công suất điện lớn
thì chọn đồng vị có tính phóng xạ cao
muốn tuổi thọ cao thì chọn đồng vị có
Trụ Kỳ bán Giã dài hoặc tăng lượng nhiên
liệu máy phát nhiệt điện đồng vị phóng
xa có độ tin cậy cao gần như không cần
bảo trì cung cấp nguồn điện ổn định
trong giái hạn có thể lên tới 1000 năm
có thể vận hành trong môi trưởng khắc
nhiệt Ngã Vì vậy phù hợp cho các vệ tinh
nhân tạo tàu thăm dò không gian và các
cơ sở xa xôi không có người ở chẳng hạn
như là các ngọn hải đăng do Liên Xô xây
dựng bên trong vòng Bắc
Cực ở chều ngược lại những cục pin hạt
nhân loại nóng này cũng có những điểm
trừ đầu tiên dễ thấy nhất là nguy cơ dò
rỉ vật liệu phóng xạ thứ hai Mặc dù pin
hạt nhân loại nóng cung cấp nguồn điện
ổn định xong nó lại có công suất thấp
trung bình chỉ từ vài chục đến vài trăm
w điến thiết bị bes5 của Liên Xô có thể
tạo ra tới 3000 w điện liên tục thế
nhưng lại khá cồng kênh nặng tới 1 tấn
và chứa khoảng 30 cân uranium 235 được
làm dầu cao một điểm trừ khác đó là chi
phí ban đầu cao thế nhưng nguồn điện lại
giảm dần qua thời gian theo fors một cân
plutonium 238 nguyên liệu phổ biến nhất
của các máy phát điện đồng vị phóng xạ
có giá thị trưng khoảng 8 củ đô gần 20
tỏi đồng thế nhưng chỉ tạo ra 35 w điện
tàu TH ám hiểm không gian và H1 sử dụng
ba máy phát nhật điện đồng vị phóng xạ
cho tổng công suất 470 w tại thời điểm
phóng năm
1977 có tổng chi phí khoảng 192 triệu đô
la Mỹ tức là khoảng
47 tỷ đồng tệ hơn plutonium 238 có nửa
đời là 88 Năm Nghĩa là sau 88 năm năm
2065 công suất của cục pin chỉ còn 235 w
và tiếp tục giảm và 118 w và năm
253 loại pin hạt nhân thứ hai cũng chính
là loại pin hạt nhân đồng xu mà startup
Trung Quốc mới giới thiệu gần đây là PIN
hạt nhân nguội nó có tên là Thiết bị
beta voltaic Đúng như tên gọi loại pin
này tạo ra dòng điện từ các hạt Beta ở
đây cụ thể là hạt electron phát ra từ
vật liệu phóng xạ khi neutron trong hạt
nhân phóng xạ chuyển giới thành proton
nó giải giải phóng hạt Beta và phản
neutrino một vật liệu bán dẫn như
silicon hoặc galenit bắt giữ động năng
của các hạt Beta này khi mà hạt Beta đi
qua vật liệu bán dẫn nó sẽ chuyển năng
lượng cho các nguyên tử bán dẫn khi
nguyên tử bán dẫn hấp thụ năng lượng các
electron sẽ được giải phóng khỏi trạng
thái liên kết tức là trở nên tự do di
chuyển sang một giải năng lượng khác và
để lại một lỗ trống tích điện Dương đây
được gọi là cặp electron lỗ trống
electron h sự chuyển động của các
electron và lỗ trống tạo ra một dòng
điện đó về cơ bản là nguyên lý của cục
pin hạt nhân kích thước đồng xu mà betav
mới cng bố giống như pin hạt nhân thể
nóng pin thể nguội cũng có thể tạo ra
điện trong thời gian dài mà không cần
bảo trỉ bảo dưỡng vậy tức là PIN hạt
nhân là có thật chúng Thực sự vi diệu và
chúng ta sắp có những chiếc điện thoại
thời lượng pin 55 phải không Ừ kìa có ai
nói là phải đâu nguyên lý của pin hạ
nhân đã được biết đến từ cách đây hơn
100 năm pin thể nóng thì đã được chế tạo
cách đây 60 70 năm còn pin thể nguội
cũng đã được phát minh trong thập niên
1970 cách đây cũng 50 năm và không phải
ngẫu nhiên mà chúng vẫn chưa được ứng
dụng rộng rãi ngay cả khi bạn bỏ qua
những lo ngại về tính phóng xạ thứ mà
trên thực tế là khó có thể bỏ qua trong
đời thực pin hạn nhân cả nóng và ội vẫn
có một điểm yếu chí tử đó là có công
suất rất thấp ưu điểm lớn nhất của chúng
chỉ là một nguồn điện nhỏ gọn và lâu dài
mà thôi người ta từng đề xuất chế tạo
pin hạt nhân dạng nguội để sạc nhỏ giọt
cho pin điện thoại hoặc laptop ý tưởng
đó là sử dụng pin hạt nhân để sang cho
điện thoại bằng với tốc độ tự xả của pin
điện thoại do đó duy trì pin điện thoại
luôn ở mức đây nghe thì có vẻ hay đấy
Bạn có thể vứt điện thoại ở đó cả tháng
mà không sụt tẹo pin nào thế nhưng khi
bạn sử dụng nghe nhạc hoặc Chơi game
chẳng hạn thì điện thoại của bạn lại tụt
pin như phin Phương cái giá phải trả là
điện thoại đắt hơn một tí và bạn mang
theo nguy cơ dò gì phóng xạ trong túi
quần gần trang trai sản xuất tấng và
nòng nọc của bạn pin hạn nhân cũng từng
được đề xuất để dùng cho máy điều hòa
nhịp tim thế nhưng pin lithium ngày nay
đủ hiện đại để làm điều đó và startup
betav của Trung Quốc cũng không phải là
những người đầu tiên thu nhỏ thành công
pin hạt nhân vào năm 2018 các nhà khoa
học Nga không ngố đã chế tạo thành công
một nguyên mẫu pin Hàn nhân bao tử có
kích thước chỉ vài mm bằng cách kẹp các
tấm Niken 63 có tính phóng xạ dày 2 micm
giữa các lớp kim cương dày 15 micm
khoảng 1/10 bề dày sợi tóc người cục pin
siêu nấm lùn này thực sự hoạt động nó
cho công suất đầu ra khoảng khoảng 1 mic
ở mật độ công suất khoảng 10 MW tr cm kh
mật độ năng lượng của nó là 3,3 KW tr1
kg chu kỳ bán Giã của Niken 63 là 100 N
nghĩa là sẽ cần 100 nm để công suất đầu
da của nó giảm một nửa trở lại với năm
2024 cục pin của betav về cơ bản không
quá khác biệt so với những gì mà các nhà
khoa học trên hành tinh nga đã tạo ra
cách đây 6 năm theo các báo mạng nguyên
mẫu pin beta voltaic có tên betav bv100
là một tấm waffer mỏng chứa nguồn phóng
xạ beta dường như cũng là Niken 63 được
kẹp giữa hai lớp bán dẫn kim cương
mỏng so với pin của hành tinh nga pin
của startup Trung Quốc có công suất gấp
100 lần tạo ra 100 mic w điện điện áp 3V
và có tuổi thọ 50 năm mà không cần sạc
hay bảo trì thế nhưng nó cũng lớn hơn
đáng K kể so với nguyên mẫu năm 2018 của
các nhà khoa học thích uống vố ca và
trời váy gấu pin hạn nhân của betav có
kích thước 15 x 15 x 5 mm nghe thì giá
gì đấy thế nhưng để biến những chiếc
điện thoại không bao giờ cần sạc và máy
bay không người lái không cần hạng cánh
thành hiện thực bằng pin Hàn nhân thì ôi
bạn ơi còn xa vời
lắm đầu tiên Niken 63 không rẻ giá
khoảng 4000 đô Mỹ Tức là gần 100 triệu 1
g nguyên mẫu của betav có thể tích
1,125 cm kh và có công suất 100 MW tương
đương với mật độ công suất là 89 MW tr1
cm kh theo tìm hiểu của vfx công suất
đỉnh của CPU và GPU của chiếc iPhone 15
pro mã là 24,5 w với mật độ công suất 89
mic w tr cm kh cục pin của chiếc iPhone
15 pro Mã sẽ cần phải có thể tích
275.2 180 cm kh để bạn dễ hình dung thì
đó là một cục pin kích thước 100 x 100 x
25,5 cm trông giống như một chiếc bàn
hơn là một cục pin phải không ạ may mắn
là betav cũng tuyên bố họ đang có kế
hoạch sản xuất những cục pin hạt nhân
công suất 1 W vào năm
2025 Nghe có vẻ đáng kể thế nhưng nó
cũng chỉ đủ để thắp sáng bóng đèn flash
trên điện thoại của bạn betav bv100 được
quảng cáo là siêu bền chống cháy nổ chịu
được đạn bắn Phàm vi hoạt động từ -60
đến 120° C với khả năng cung cấp năng
lượng liên tục trong hàng thập kỷ pin
hạn nhân dạng nguội của startup Trung
Quốc có thể sẽ được ứng dụng trên tàu vũ
trụ bên trong máy tạo nhịp tim tim và ốc
tài nhân tạ máy bay không người lái và
robot siêu nhỏ cơ mà nếu như bạn vẫn còn
mơ mộng về một chiếc điện thoại 50 năm
không cần sạc pin thì chắc là bạn nên
tỉnh mộng luôn cho kịp
Tết nhưng đó chỉ là ý kiến riêng của VF
chúng tô rất mong đọc được quan điểm của
anh chị em về loại pim Nghe có vẻ ngầu
này trong phần comment như mọi khi nhớ
like video này nếu thấy nó hay đăng ký
Kênh và rung chuông để không bỏ qua các
content khoa học thú dị từ chúng tớ còn
bây giờ Xin chào và hẹn gặp lại
[âm nhạc]
I
5.0 / 5 (0 votes)