【電池】寿命100年「ダイヤモンド電池」 宇宙や地下の電源に [すらいむ★]
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
寿命100年「ダイヤモンド電池」 宇宙や地下の電源に
寿命が100年にもなるダイヤモンドを素材にした新型電池が注目を集める。
原理は太陽電池と似ており、太陽光の代わりに放射性物質から出る電子を受けて電力を生み出す。
実用化には放射線の遮蔽が必要だが、宇宙探査機や地下資源の採掘装置など人の手の届かない場所の電源として応用が期待されている。
（公開部分ここまで）
日本経済新聞 2021年2月21日 2:00
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOGG0227E0S1A200C2000000/ >>1
エロゲーを購入した時「100年電池」が付いてくるけどそれとは別なのか Dr. Stoneで見た
石化装置には放射線源が入ってるのか 熱電対より効率良いならまず人工衛星用に実用化されそうだな どっちかっつーと宇宙放射線発電の方に向かいそうな技術だな。
地球外の宇宙ベースの外壁に利用して宇宙放射線遮蔽のついでに発電とかやりそう。 ＞放射性物質から出る電子を受けて電力を生み出す
ベータ線を吸収して発電か？
なら、アルファ線とガンマ線を吸収して発電する材料を
開発できれば、さらに効率的な原子力電池を作れるわけだ。
放射線を吸収して電気エネルギーに変換するということは
ある程度の放射線遮蔽効物にもなってるわけだよな。吸収率を
上げて厚い層を形成すれば放射線遮蔽装甲板とか作れたら凄いこと
じゃん。 半導体用のクォーツでつくれるけどね
割れてもしらんけど 俺の腕時計は20年365日発光し続けるぞ
似たようなもんじゃね トリチウムと >>19
原子力電池は熱電変換素子のゼーベック効果で放射線を吸収した物質の熱を起電力に変換する
これは高バンドギャップ素子自体にβ線源をドープして、β線で直接素子の導電帯に励起して起電力を得る この爺のペースメーカーの電池をそれに換えてくれんかの >>1
人口で作れちゃうキュービックジルコニア電池では？ >>23
解説ありがとう。
中国が積極的に開発を進めるべき物なのかもな。
人工ダイヤの技術はデビアスとかが危機を感じるくらいだし、
放射性廃棄物もタンマリ持ってそうだし。 トリチウム電池は10年だっけ？
今中国で開発が進んでるらしいな。 プルトニウム電池は熱エネルギーを電気に変える
このダイアモンドは荷電粒子をそのまま電流に
そんなうまい話があるかよ
ボタン電池一個の出力を100年とか？ >>23
半導体がズタボロになる
エネルギーを取り出すどころじゃない 何かと思ったら要は原子力電池の一種ってことか
プルトニウム238＆熱電対を使った宇宙探査機用の現行の原子力電池と
どっちが優れモノなんだろうか >>34 >>35
これはベータボルタ電池と言われて、1970年代に発明されている
それこそペースメーカーあたりに。破損すると危険なので今ではリチウムイオン電池だが
記事によると変換効率は37％で、（乾電池などからの）黒鉛廃棄物から炭素14を取り出して作ろうかって話をしている >>38
変換効率やべーな、研究室級の太陽光並みか
線源の出力上げるのがきつそうだけど
比較的安価に大規模化が可能なら熱電対は洋梨やね でも出力密度がクソザコナメクジみたいね
携帯デバイスのバッテリーにするのはむりかー プルトニウム電池でよくね？
ペースメーカーにも使われたくらい安定しているし >>40
リヤカーでバッテリー引いていけば携帯くらいは動くはず 昔からあるけど、重量・体積当たりの発電量がごく僅かなので、使い道が限られている。
簡単に廃棄もできないので、一般に普及することはまずない。あくまで特殊用途。
以前はペースメーカーなどに使われていたこともあったが
(電子線ではなく発熱から発電するタイプ。RTGというやつ)、
本人が死んで、不用意に火葬や土葬にしてしまうと、
環境に放射性物質がまき散らされてしまったりとか面倒なことになるので、
もう使われていない。 >>33
こんな開発を地道にやってる企業が中国にもあるんやな
まあ人民解放軍系なんやろうけど… ＞太陽光の代わりに放射性物質から出る電子を受けて電力を生み出す。
ダメじゃんwwwwww >>23
説明解りやすくてよかった
だいたい新聞ソースはうんこだからな ダイヤモンドだとｻﾝﾄﾞｲｯﾁじゃない理由はよくわからんが
たぶん普通C14でダイヤモンドに造って
片側をドープして
太陽電池化するんだろうな
β崩壊の電子を拾うんじゃなくて
たぶん残った方で励起される方が主になるとみた >>38
エネルギー変換効率37%はどう考えても無理だろうから
捕まったβ線だけの話だろうな
むしろ励起されたぶんを
どれだけ電気エネルギーに変換できるかの話だろうか Dr.STONEはマジだったのか
で、どれくらいの電力があるわけ？
単三電池だと何本分になるんだろ 効率悪くても薄型で沢山挟めば乾電池くらいの出力になりそうだけどな。 >>55
別のサイトみると、アルカリ電池が24時間で使い切る電力が700ジュールで、この電池が15ジュール/日くらいらしい。
単純に比較するなら47本分だな。 β指数がダイヤからは放射されてるから、それを中和する行程が必要もなる。しかしそれにはトルクメキチニンが大量に必要だから実用化は不可能 >>52
普通の炭素原子とC14を混在させてβ粒子の捕獲確率を上げてるんやろ Dr.ストーンのやつさすがにファンタジーがすぎると思ってたけど可能性あるものだったのか・・・ 半減期5万年のプルトニウム238
積んだパイオニア衛星の原子力
電池は30年しか持たんかった
らしいが >>58
その程度だったらショルダーホンにすれば永久稼働できるんじゃね？
1000年動くショルダースマホ、需要なくもない気がするが、値段があれか >>63
意味がわからん
電子雲と原子核だけの問題だろうから
物質の密度が変わらんかったら
どっちがいても変わらん気がする
電子質量まで下げるなら
相互作用増えるかもしれんけど >>67
崩壊したのが飛んでいって
帯電しちゃうのかな？
普通に壊れてたんだとしたら設計ミスか 単に炭素の単結晶だろ
ダイヤモンドとか吊りすんなよ糞マスゴミ >>35
ベータ線しか出さない放射性物質使うとか？ >>68
一回誰かが発明したら、あっという間に小さくなりそうだよね >>67
Pu238の半減期は88年 30年は設計寿命通り >>68
アルカリ1本は8000Jみたいよ。
とすれば500本でアルカリ一本なので単三電池と同じ重さなら11kgくらい。ショルダーは無理そう。トランクフォンだな 実用化できたとして重力圏外の衛星にのみ使用だよね
成層圏で廃棄焼却するような感じだと放射性物質の汚染リスクあるしね
打ち上げ失敗でも拡散の可能性あるし
まあ、福島第一の事故より微量ではあると思うけどさ >>77
いったん衝突したら複数個のホール生成はできそうだけど
もしかして衝突しなくても電子線が横切るだけで
かなり相互作用したりするのかな
むしろそっちが主になったりする？ >>78
けっこうあるらしい
https://www.jemima.or.jp/tech/6-02-01-07.html
6-2-1-7 β線と物質との相互作用
高速の電子であるβ線は、物質と次のような相互作用を起こす。
通過経路にある原子を励起したり、電離して電子－陽イオンの対を生成する。軌道電子や原子核との電気的な相互作用によって散乱され、進行方向がしばしば大きく変化する。原子核のつくる電場によって大きく散乱されると、Ⅹ線（制動放射線）を放出する。
このうち、（1）はα線と共通の相互作用であり、（2），（3）はα線では無視できる相互作用である。3Hのように最大エネルギーの小さいβ線（18keV）では、空気中の最大飛程（散乱されずに直進した場合の飛程）は約0.5cmと小さいが、90Yのβ線（最大2.3MeV）では約10mと、相当の長さを飛ぶ。
β線が物質中でエネルギーを失うのは、電子との衝突に起因する電離または励起によるものと、制動放射線の放出の2種類がある。前者による線阻止能を線衝突阻止能、後者によるものを線放射阻止能という。
質量衝突阻止能（線衝突阻止能を物質の密度で割った値）は、物質の原子番号が高いほど大きく、β線のエネルギーが約1MeVまではエネルギーが高くなるに従い小さくなり、それ以上ではほぼ一定値となる。質量放射阻止能は、β線のエネルギーが約1MeVまでは無視できる。
それ以上ではエネルギーが高いほど、物質の原子番号が高いほど大きい。放射性核種から放出されるβ線ではエネルギーが低いため、放射阻止能は衝突阻止能に比べて常に小さい。
電子の質量は原子核に比較してきわめて小さいため、しばしば大きな角度で散乱される。
物質に入射したβ線は長い距離を直進することはまれで、折れ曲がった道のりを進むのが普通である。入射した面から再び出ていく場合（後方散乱）も少なくない。 なんかレベル高い書き込みと極めて低い書き込みが同居するスレだな >>71
バンドギャップ的にダイヤモンドじゃないと
けっこう効率落ちそうなんで
やっぱダイヤモンド半導体なんじゃないかな >>14
吸収しているのかな？
ｐ－ｎ接合で整流しているだけかと。 >>70
この手の原子力電池はプルトニウム238の崩壊熱を熱電対で電力に変えるものだけど、
熱電対が劣化するからプルトニウム238の放射線の減衰より速いペースで出力が下がっていく
プルトニウム238の半減期は90年弱だが、ボイジャーの原子力電池の出力は90年どころか
40年ちょいでほぼ半分近くにまで低下している
なのでパイオニア10号や11号の原子力電池は別に設計ミスというわけではない
5万年ってのは>>67の単なる勘違い >>85
こういったのって温度差の二乗ぐらいで発電効率が決まるから
発熱が3/4ぐらいになったら発電量は半分になるんじゃないの？
熱出力がそのまま電力になる訳じゃないし >>52
ダイヤモンドのドーパントは
ここに載ってるのをみると二種類
https://www.dempa.co.jp/productnews/trend/h050609_2/h0609_2.html
ｐ型ダイヤモンド半導体は、これまでの研究でホウ素を添加することで、ダイヤモンドの結晶面の方向に制約されることなく合成が可能となっている。しかし、ｎ型ダイヤモンド半導体の合成は極めて難しく、これまで（１１１）面上でのみ合成ができていた。
＜ｎ型ダイヤモンド半導体の合成法＞
ｎ型ダイヤモンド半導体は、気相合成法でダイヤモンドを合成中にホスフィン（リン原子を含むガス）を添加することにより合成を行う。
このｎ型ダイヤモンド半導体の合成では、リン添加の条件が重要で、（００１）面での不純物原子の取り込み方が（１１１）面でのそれと大きく異なることに着目、ｎ型ダイヤモンド半導体の合成におけるポイントを見出し、従来、数百ｐｐｍであった気相中のリン濃度を数％と極めて高くすることにより、（００１）面上でのｎ型ダイヤモンド半導体の合成に成功した。 >>52
C14が崩壊すると
かってに半導体になっていくのを想定してたのだが
意外とそういうもんでもないのかな？ 3 名前：ニューノーマルの名無しさん[] 投稿日：2021/02/26(金) 20:41:36.99 ID:3CRxFLub0
最近のマンデラエフェクト
・トイストーリー、ウッディのベストが一作目から牛柄
・ラシュモア山のワシントンの顔の向きが逆になった
・奈良の大仏が薄目をあけている
・クラーク博士像の右手が指をさしていない
・イエス・キリストの職業が大工説より石工説が有力になっている
・コンバース・オールスターの星マークが内側になっている
・戦時中に赤外線、無線誘導弾が開発されていた（イ号一型甲無線誘導弾、ケ号自動吸着弾）
・戦後、日本は米国の単独占領で無かった（イギリス連邦占領軍の駐留）
・日本最大の砂丘が、（鳥取砂丘より大きい）青森県の"猿ヶ森砂丘"
・ムンクの「叫び」が4部作
maneffe.info
マンデラエフェクト情報局
(´・ω・｀)あがあかｎ >>1
まさかのDr.stoneのダイヤ電池が現実になるとは思わなかった 投資詐欺な
ダイアモンドを使ったら、素人を騙しやすい ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
