Из свежего "Вестника ГХК".

Декабрь 2018:
Специалистами НП МЦИК успешно проведена конверсия рабочего газа, обогащённого по Ni-63, в форму, пригодную для нанесения на полупроводниковый преобразователь.
До получения опытного образца ядерной батарейки остаётся два этапа.

А какие там объёмы выпуска планируются вообще? В суммарных ваттах/год?
Потребители уже есть?

Просто всё это так серьёзно - пресс-релизы, не пожадничали центрифуги загадить... Это всё настолько денежно?

Такие батареи просто идеальны для кардиостимуляторов и рынок почти неисчерпаем.

На данный момент, это сугубо коммерческая информация. Её на сторону не дают от слова "совсем". Поэтому не могу ответить на эти вопросы - просто не знаю.



Да, замах серьёзный. Это так.
По деньгам несколько лет назад высказывался Гаврилов (по стоимости батарейки), но с оговоркой, что речь идёт об экспериментальном изделии. Так что даже для ориентира использовать его слова бессмысленно.
Других данных в открытом доступе пока просто нет.

В последнее время появились 20-летние тритиевые батарейки.
Интересно будет сравнивать с ними.

Против трития никель с его периодом полураспада в сотню лет на масштабе жизни человека практически вечен. Типун мне на язык, но эту батарейку у покойников будут изымать... Основное требование --- чистый бета-распад без гамма-сопровождения.

Согласен, но 20 лет тритиевой батарейки - это уже дольше полураспада трития.
Рецепт прост: "Кладите больше заварки трития!".
И 20 лет - это тоже много. Замены таких батареек могут потребоваться, конечно, но это одна-две, ну три замены за человеческую жизнь.

Поэтому с этими батарейками и будет смысл сравнивать. У никелевой батарейки при прочих равных отпадает нужда в замене, но сколько она будет стоить?

И врачи тоже должны высказаться. Замена батарейки - это операция, а операция, скажем, в 30 лет не то же самое, что в 90 лет.

Думаю, что никелевые батарейки вполне себе выиграют. Но всё-таки желательно их с тритиевыми батарейками сравнить и показать все преимущества никелевых.

По нашим центрифугам.

В открытых публикациях ("Атомная энергия", сборник CEN Сакле) на рубеже 80-90-ых годов называлось, что наши центрифужные производства в состоянии обогащать по более чем двум десяткам изотопов.
А обогащение по никелю-63 на наших производствах известно из открытых публикаций минимум с 1993 года.

Так что использование центрифуг для производства изотопов - тема у нас давняя. И одним только никелем-63 мы вряд ли ограничимся

А также ещё и требование по максимальной энергии при распаде.
У полупроводников есть порог по энергиям, выше которого у них начинаются радиационные повреждения. Вопрос к специалистам, но я для себя для ориентира такой порог оцениваю примерно как 150 кэВ.
По этой причине, например, бесперспективным нужно признать прометий-147, у которого максимальная энергия бета-частиц выше 200 кэВ. Мало того, что прометиевая батарейка служит недолго из-за короткого T1/2, так ещё и повреждается она достаточно быстро.

Кроме денежных аспектов, есть следующий аспект.
Не забыли, что Росатом - это госкорпорация?
Мы должны учитывать в своей работе, какие задачи ставит государство (руководство страны).

В апреле была отраслевая конференция по науке. Там не только росатомовские были. Там был, например, Сергеев.
И когда речь зашла о научных приоритетах, он взял слово и сказал (в вольном пересказе) - зачем выдумывать, слушайте Путина! Президент назвал приоритетом человека. Ваш вклад в решение этой задачи - ядерная медицина.

Ядерная медицина тоже бывает разная. Мы можем просто штамповать молибден, но хотелось бы большего. Тем более. что мы способны это большее дать.
Никелевые батарейки для кардиостимуляторов вполне могут стать вкладом Росатома в решении задачи по человеку.

Так что на никеле-63 пересекаются и денежный интерес, и фактически госзаказ.

Есть ещё масса-габаритные показатели, и они явно не в пользу трития.

Да, скорее всего, никелевая выиграет по этому показателю.
Но всё-таки для такого сравнения стоит дождаться, когда у нас будет хотя бы первая серийная никелевая батарейка.

На предсерийном экземпляре уже будет ясно и он должен будет нести всю маркетинговую нагрузку, т.е. характеристики и особенно сильные стороны будут выставлены на показ.

Фиг знает. Сейчас же есть альтернативы - литий (в том числе, с зарядкой), тритий.

Вопрос откуда взялся: такие вложения обычно не делаются (не должны делаться) "про запас", "чтоб было" и под лоточную торговлю в духе "а вот кому батареечку?". Даже по очень грубым прикидкам, там уже вложены десятки миллионов. Такое разумно делать только если есть вполне конкретный заказ. Вот и было интересно - какой и сколько.

То, что возможности обогащения богатые (каламбур) - никто не сомневался. Упомянуто оно было потому, что никель-63 - изотоп активный, и очень хорошо активный - в 25000000 раз активнее того же урана. И достаточно живучий при том: даже всего 10 полураспадов - 1000 лет.
И в центрифугах он в значимых количествах. Без большой надобности столько железа пачкать стрёмно. Поэтому, конечно, если удивляться "подо что это всё?", то центрифуги нельзя не помянуть.

Да, эти работы стоят денег.
Например.

Оценка рынка для никелевых батареек - до 10 млрд долларов.
Но это некая экспертная оценка, не более того.
А вот по возможным конкретным покупателям - пока в открытом доступе никакой информации нет.

Влезу со своим ламерским вопросом: а о каких порядках Вт/кг идёт речь?

Вопрос законный, ответа нет. Разве есть уже батарейка? Пока только сам никель с большим обогащением получили.

Когда эта тема только появилась (первая половина 10-ых годов), на ГХК говорили о сегменте 10-60 мкВт.
А сравнения, например, с литиевыми батарейками они проводили для мощности 1 мВт.
Более новых данных я просто не видел.

На сколько я понимаю, тут должно быть не Вт/кг, а uВт/мм^2 или mВт/мм^3. То есть мощность с площади ПП или с объёма при многослойной упаковке.

Вот именно таких характеристик не могу нигде найти.
Только косвенные данные, причём не новые (примерно на первую половину 10-ых годов, когда ГХК этот проект рекламировала; с тех пор многое могло измениться).
С учётом вышесказанного:
- по сравнению с литиевыми батарейками равной мощности никелевая выигрывает более чем в 50 раз по массе и почти в 100 раз по объёму.
Сравнение ГХК проводил для мощности 1 мВт.
Вес никелевого элемента питания в этом сравнении приводился как 0,26 г.

Можете попробовать сами пересчитать в прочие единицы но я бы не стал сейчас брать эти цифры за истину, это всё было из серии предварительных прикидок.
Кстати, даже в этих прикидках про степень обогащения никеля не говорилось вслух.

И это может быть вес никелевой пластинки, а не всей батарейки. Нет данных.

Ещё такой момент. ГХК тогда предлагал, что никелевых пластинок в батарейке может быть больше одной.
Никель-полупроводник-изоляция-снова никель-полупроводник-изоляция-и далее по циклу.

Ну зачем же так примитивно... Никель должен быть с двух сторон закрыт ПП

А может так и будет

Ещё раз. По коммерческой части батареек Росатом закрылся, просто нет открытых данных.
Всё, что я могу отвечать - это материалы ранних выступлений/презентаций и т.п., предшествовавших старту этой программы.
По-русски говоря, хотелки.
Как хотелки будут связаны с действительностью, сейчас мы не угадаем.

Надеюсь, что когда первую батарейку сделают, то Росатом выдаст какие-то материалы про неё.

Только не по мощности, а по запасаемой энергии. По мощности все ровно наоборот - литиевая выиграет в сотни раз по удельной.

У них какое-то условное сравнение было. Что-то типа "при прочих равных сравним по таким-то и таким-то показателям".

Удельная мощность лития выше при почти любых раскладах: его можно тратить с управляемой скоростью, а никель нельзя. Так что речь почти точно о ёмкости.

И если это так, то получается, что никелевая батарейка в чём-то выигрывает у лития только если литий работает непрерывно с примерно равной малой мощностью 1-4 года. Если работа не непрерывная на малой мощности или срок работы меньше, литий выиграет не только по цене, но и по технике.

Возможно поэтому говорят о десятилетиях работы для никелевой батарейки.
Действительно, класть дорогущий никель-63 в батарейку, которая работает пару-тройку лет или ещё меньше, экономически невыгодно.

А что известно по стоимости никелевой-63 батарейки сравнительно с тритиевой при одинаковой начальной мощности?

Никакой конкретики пока нету.