На Горно-химическом комбинате (предприятие Госкорпорации «Росатом», дивизион ЗСЖЦ), завершен очередной этап создания бета-вольтаического источника питания на изотопе Ni63 (никель-63): проведена конверсия рабочего газа обогащенного по Ni63 в форму, пригодную для нанесения на полупроводниковый преобразователь.
В настоящий момент ожидается поставка соответствующих комплектующих для нанесения Ni63 и окончательной сборки опытного образца «атомной батарейки». В основе конструкции преобразователя лежит новый дизайн, который качественно повышает эффективность всех компонентов.
Горно-химический комбинат выступает системным интегратором данного инновационного проекта, реализуемого на основе совокупности прорывных технологий уровня мегасайенс. Проект бета-вольтаического источника питания на Ni63 внесен на рассмотрение Совета Кластера «Железногорск» генеральным директором ГХК Петром Гавриловым 30 сентября 2014 года и развивался как кластерная тематика, с учетом того, что одним из потенциальных потребителей продукта является АО «ИСС им. Решетнева» (Роскосмос). Однако в ходе реализации кооперация проекта вышла далеко за рамки кластера и сегодня может быть отнесена к категории мегасайенс-проектов, в определении указа президента РФ «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».
ГХК осуществляет управление проектом и организовал работы по двум направлениям: получение высокообогащенного изотопа Ni-63 (более 10 этапов) и создание специальной структуры полупроводникового преобразователя (более 10 этапов). На исполнении ряда этапов задействованы предприятия Росатома, обладающие уникальными компетенциями. На всех этапах специалисты Горно-химического комбината были непосредственными участниками работ и обеспечивали сопровождение проекта. Завершающий этап, сборка опытного образца, также пройдет на ГХК.
Для реализации проекта воссозданы ряд технологий, в частности: получение рабочего газа из радиоактивного никеля-63 для его дальнейшего обогащения на центрифугах, получение необходимых реагентов для изготовления рабочего газа, перевод обогащённого газообразного никеля-63 в твёрдые соединения для нанесения на полупроводник, исключающий высокие технологические потери целевого изотопа. Научные и технические решения, которые найдены для создания технологической цепочки получения изотопа, не имеют аналогов, что позволило защитить их патентами, действующими на территории РФ и за рубежом. Работа по защите интеллектуальной собственности продолжается, совокупная емкость новизны проекта — более десяти патентов.
Квадрокоптеры и 3D-принтеры в реальной жизниКроме этого, реализация проекта привела к возрождению ряда производств. В частности, на Электрохимическом заводе (Зеленогорск, Красноярский край) выведен в рабочий режим соответствующий каскад центрифуг, ранее законсервированный АО «ТВЭЛ» в целях экономии.
Источники питания на Ni-63 высокого обогащения и с новым дизайном преобразователя создают прорывную платформу для проектирования устройств новых поколений в области кибернетики и ИИ, где миниатюризированные источники данного типа в перспективе смогут имитировать работу нейронов головного мозга. Их не стоит рассматривать как альтернативу литиевым батарейкам. Это новый тип приборов, который станет базой для новой архитектуры электронных устройств.
