Китайские специалисты представили новую ядерную батарею, получившую название Qianjiyuan Tianshu. Изотопный источник питания использует энергию распада радиоактивного углерода-14 и преобразует её в электричество с помощью полупроводникового преобразователя из карбида кремния. Период полураспада углерода-14 составляет 5730 лет, что обеспечивает батарее срок службы, измеряемый тысячелетиями.

Изображение: interestingengineering.com

Предыдущая версия устройства, разработанная в 2024 году и названная Candle Dragon-I (Zhulong-1), страдала от низкой выходной мощности, высокой стоимости и слабой интеграции. В новой модели исследователям удалось сократить объём радиоактивного материала до 22%, при этом выходная мощность выросла в 2,6 раза при сохранении напряжения и стабильности. Руководитель проекта Су Маоген пояснил, что команда сосредоточилась на создании компактного, мощного и доступного устройства, полностью производимого внутри страны.

Батарея имеет размеры около 16,8 кубического сантиметра. При использовании 129 милликюри углерода-14 она выдаёт ток 0,713 микроампер, напряжение 2,06 вольта и максимальную мощность 1,13 микроватт. В отличие от традиционных термоэлектрических ядерных батарей, требующих высоких температур и громоздких конструкций, новое устройство напрямую преобразует бета-частицы в электрический ток на полупроводнике. По принципу работы батарея напоминает солнечную панель, но вместо света использует радиационное излучение.

Разработчики перечислили пять ключевых улучшений по сравнению с предшественником: оптимизированное сочетание радиоактивного источника, трёхмерная слоистая конструкция для экономии пространства, микромодуль управления питанием, встроенные датчики и использование отечественного карбидокремниевого преобразователя. Объём батареи удалось сократить на 17%, а объёмная плотность мощности выросла примерно в 15 раз.

Китай уже применяет ядерные батареи в лунных миссиях — они установлены на аппаратах «Чанъэ-3» и «Чанъэ-4». Новая разработка является частью стратегии по созданию более компактных и мощных изотопных источников для промышленного применения. Такие батареи востребованы в космических аппаратах, удалённых датчиках, а также в медицинских имплантатах при использовании подходящих изотопов.