RU2756478C1 - Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields - Google Patents
Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756478C1 RU2756478C1 RU2020137755A RU2020137755A RU2756478C1 RU 2756478 C1 RU2756478 C1 RU 2756478C1 RU 2020137755 A RU2020137755 A RU 2020137755A RU 2020137755 A RU2020137755 A RU 2020137755A RU 2756478 C1 RU2756478 C1 RU 2756478C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- energy
- electricity
- converting
- ionizing radiation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21H—OBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
- G21H1/00—Arrangements for obtaining electrical energy from radioactive sources, e.g. from radioactive isotopes, nuclear or atomic batteries
- G21H1/06—Cells wherein radiation is applied to the junction of different semiconductor materials
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики, в частности к радиоизотопным источникам энергии, которые могут быть использованы в элементах радиационной защиты для электропитания технических средств, функционирующих в условиях воздействия высоких доз ионизирующего излучения.The invention relates to the field of energy, in particular to radioisotope energy sources that can be used in radiation protection elements for power supply of technical equipment operating under conditions of exposure to high doses of ionizing radiation.
Целью изобретения является создание условий для использования энергии полей ИИ, поглощенной защитными экранами (далее по тексту - экраны), для дополнительного (резервного) электропитания технических средств, применяемых в условиях радиоактивного загрязнения.The purpose of the invention is to create conditions for the use of the energy of the fields of AI, absorbed by protective screens (hereinafter referred to as screens), for additional (backup) power supply of technical equipment used in conditions of radioactive contamination.
Одним из основных способов защиты от ионизирующего излучения является экранирование персонала и технических средств.One of the main methods of protection against ionizing radiation is the shielding of personnel and technical equipment.
Ионизирующее излучение (ИИ) - это любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Различают:Ionizing radiation (IR) is any radiation, the interaction of which with the environment leads to the formation of electric charges of different signs. Distinguish:
- непосредственно ионизирующее излучение;- directly ionizing radiation;
- косвенно ионизующее излучение.- indirectly ionizing radiation.
Непосредственно ионизирующее излучение состоит из заряженных частиц, имеющих кинетическую энергию, достаточную для ионизации при столкновении (альфа, бета-излучение и др.).Directly ionizing radiation consists of charged particles with kinetic energy sufficient for ionization in a collision (alpha, beta radiation, etc.).
Косвенно ионизирующее излучение состоит из незаряженных частиц, взаимодействие которых со средой приводит к возникновению заряженных частиц, способных непосредственно вызвать ионизацию (нейтронное излучение, гамма-излучение и др.) [1].Indirectly, ionizing radiation consists of uncharged particles, the interaction of which with the environment leads to the appearance of charged particles that can directly cause ionization (neutron radiation, gamma radiation, etc.) [1].
Защитные экраны, как правило, используют для защиты персонала и технических средств от нейтронного и гамма-излучения, так как они обладают наибольшей проникающей способностью среди всех видов ИИ и представляют основную опасность [2, 3].Shields, as a rule, are used to protect personnel and technical equipment from neutron and gamma radiation, since they have the greatest penetrating ability among all types of AI and represent the main danger [2, 3].
Носителями функциональных свойств радиационно-защитного материала, использующегося в экранах, являются: по отношению к гамма-излучению - элементы с атомными номерами не менее 47 (как правило, свинец и железо), по отношению к потоку тепловых нейтронов - ряд с атомными номерами 10-20, по отношению к потоку быстрых нейтронов - легкие элементы (водород, литий, углерод) [3].The carriers of the functional properties of the radiation-protective material used in the screens are: in relation to gamma radiation - elements with atomic numbers of at least 47 (usually lead and iron), in relation to the flux of thermal neutrons - a row with atomic numbers 10- 20, in relation to the flux of fast neutrons - light elements (hydrogen, lithium, carbon) [3].
Очевидно, что в результате экранирования ИИ значительная часть его энергии должна остаться в материале защиты. Использование энергии ИИ, поглощенной экранами для выработки электричества в настоящее время не применяется. Решение подобной задачи, позволит открыть новые возможности по эксплуатации технических средств в условиях высокого радиационного фона.Obviously, as a result of shielding the AI, a significant part of its energy must remain in the shielding material. The use of AI energy absorbed by screens to generate electricity is currently not being used. The solution of such a problem will open up new possibilities for the operation of technical means in conditions of a high radiation background.
Известно, что с помощью полупроводниковых элементов энергию ИИ можно преобразовать в электрическую (GB 1356341, опубл. 1974 г.) [4]. Радиоактивное излучение, попадая на полупроводниковый элемент, индуцирует в нем электродвижущую силу (ЭДС), которая при присоединении элемента к нагрузке приводит к возникновению в цепи электрического тока [4].It is known that with the help of semiconductor elements, the energy of AI can be converted into electrical (GB 1356341, publ. 1974) [4]. Radioactive radiation, falling on a semiconductor element, induces an electromotive force (EMF) in it, which, when the element is connected to a load, leads to the appearance of an electric current in the circuit [4].
В тоже время, радиационно-стимулированная генерация тока в полупроводниковых элементах с использованием альфа-излучения практически не применяется, поскольку приводит к быстрому разрушению материала и выходу из строя элемента питания [5]. Полупроводниковые элементы также малочувствительны к гамма- и нейтронному-излучению, ввиду их высокой проникающей способности [6, 7]. В типичных ячейках для преобразования энергии ИИ на основе полупроводников, используется бета-вольтаический эффект - генерация электронно-дырочных пар в различных полупроводниковых структурах под действием бета-излучения, принцип работы которых основан на том, что бета-частица, попадая в область р-n перехода полупроводниковой пластины, генерирует там электронно-дырочную пару, которая затем разделяется областью пространственного заряда. Вследствие этого на n- и р-поверхностях полупроводниковой пластины возникает разность электрических потенциалов и в замкнутой цепи возникает ток [8]. Однако, у всех известных прямых бета-преобразователей низкий КПД <5%, малые напряжение (порядка ширины запрещенной зоны) и токи (прядка единиц нА), кроме того, они обладают низкой радиационной стойкостью полупроводниковых структур [8], чего явно недостаточно для практических нужд.At the same time, radiation-stimulated generation of current in semiconductor elements using alpha radiation is practically not used, since it leads to rapid destruction of the material and failure of the battery [5]. Semiconductor elements are also insensitive to gamma and neutron radiation due to their high penetrating ability [6, 7]. In typical cells for the conversion of AI energy based on semiconductors, the beta-voltaic effect is used - the generation of electron-hole pairs in various semiconductor structures under the action of beta radiation, the principle of which is based on the fact that a beta particle, falling into the pn region transition of a semiconductor wafer, generates there an electron-hole pair, which is then separated by a space charge region. As a result, an electrical potential difference arises on the n- and p-surfaces of the semiconductor wafer, and a current arises in a closed circuit [8]. However, all known direct beta converters have low efficiency <5%, low voltages (on the order of the band gap) and currents (on the order of nA units), in addition, they have a low radiation resistance of semiconductor structures [8], which is clearly insufficient for practical needs.
Практическое использование описанного выше решения на радиоактивно загрязненной местности (РЗМ) предлагается в известном способе превращения энергии радиоактивного излучения в электроэнергию (RU 2130657, опубл. 1999 г.) [9], который состоит в размещении батарей из полупроводниковых фотоэлементов (далее - фотоэлементов) на загрязненных радионуклидами поверхностях водных объектов, грунта, зданий и сооружений. Достигаемый технический результат заключается в полезном использовании поверхностей, загрязненных радионуклидами, для производства электроэнергии, а также защите окружающей среды от ИИ указанных поверхностей. Однако ввиду низкого КПД фотоэлементов по преобразованию энергии гамма- и нейтронного-излучению, вклад этих излучений в генерируемый ими ток будет крайне мал.The practical use of the solution described above in radioactively contaminated areas (REM) is proposed in the known method for converting radioactive radiation energy into electricity (RU 2130657, publ. 1999) [9], which consists in placing batteries of semiconductor photocells (hereinafter - photocells) on surfaces of water bodies, soil, buildings and structures contaminated with radionuclides. The achieved technical result consists in the beneficial use of surfaces contaminated with radionuclides for the production of electricity, as well as the protection of the environment from AI of these surfaces. However, due to the low efficiency of photocells for energy conversion of gamma and neutron radiation, the contribution of these radiation to the current generated by them will be extremely small.
В описанном выше способе подразумевается необходимость непосредственного контакта, либо малое удаление рабочей области фотоэлементов от поверхности, загрязненной радионуклидами. Это обусловлено необходимостью увеличения КПД преобразования за счет использования ИИ с малой проникающей способностью (преимущественно бета-излучения). Однако, воздействие альфа- и бета-излучений приводит к быстрой деградации фотоэлементов [4, 10], что потребует их частой замены.The method described above implies the need for direct contact, or a small distance from the working area of the photocells from the surface contaminated with radionuclides. This is due to the need to increase the conversion efficiency due to the use of AI with low penetrating power (mainly beta radiation). However, exposure to alpha and beta radiation leads to rapid degradation of solar cells [4, 10], which will require their frequent replacement.
К недостаткам устройств на основе описанного выше способа превращения энергии радиоактивного излучения в электроэнергию следует отнести:The disadvantages of devices based on the method described above for converting the energy of radioactive radiation into electricity include:
- их малую мобильность. Установка фотоэлементов предполагается только на стационарных (с использованием понтонов) и подвижных объектах, имеющих большие площади внешней поверхности (морские и речные суда);- their low mobility. Installation of photocells is supposed only on stationary (using pontoons) and mobile objects with large external surface areas (sea and river vessels);
- их недостаточную защиту от гамма-излучения. Наиболее распространенные материалы, на основе которых изготавливаются фотоэлементы в промышленных масштабах (преимущественно кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs)), в своем составе имеют элементы только с атомными номерами менее 47, которые не обеспечивают эффективного поглощения гамма-излучения. Следовательно, по своим свойствам такие средства не соответствуют требованиям, предъявляемым к радиационно-защитным материалам от гамма-излучения.- their insufficient protection against gamma radiation. The most common materials on the basis of which solar cells are manufactured on an industrial scale (mainly silicon (Si) and gallium arsenide (GaAs)), contain elements only with atomic numbers less than 47, which do not provide effective absorption of gamma radiation. Consequently, in terms of their properties, such means do not meet the requirements for radiation-protective materials from gamma radiation.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке экранов, одновременно работающих в качестве радиоизотопных источников энергии, предназначенных для дополнительного электроснабжения технических средств, работающих в условиях РЗМ. Так, предлагаемые экраны можно использовать либо для поддержания емкости основного источника питания, либо в качестве резервного электрического источника питания, для поддержания функционирования наиболее важных узлов и агрегатов (контрольно-измерительных приборов, аварийных радиомаяков, систем навигации или освещения и др.) в районах с высоким радиационным фоном.The objective of the present invention is to develop screens that simultaneously operate as radioisotope energy sources intended for additional power supply of technical equipment operating in REM conditions. So, the proposed screens can be used either to maintain the capacity of the main power source, or as a backup electrical power source, to maintain the functioning of the most important components and assemblies (instrumentation, emergency radio beacons, navigation or lighting systems, etc.) in areas with high radiation background.
Для решения поставленной задачи предлагается использовать преобразующие модули, которые состоят из двух солнечных элементов, объединенных в единую электрическую цепь, направленных рабочей поверхностью в сторону размещенного между ними сцинтиллятора (Фиг. 1). Эти модули одновременно являются основой системы преобразования энергии ИИ и экранирования. Система представляет собой совокупность нескольких слоев преобразующих модулей (поз. 1, Фиг. 2), подключенных к единой электрической цепи (поз. 2, Фиг. 2).To solve this problem, it is proposed to use converting modules, which consist of two solar cells combined into a single electric circuit, directed by the working surface towards the scintillator placed between them (Fig. 1). These modules are at the same time the backbone of the AI energy conversion and shielding system. The system is a combination of several layers of converting modules (pos. 1, Fig. 2) connected to a single electrical circuit (pos. 2, Fig. 2).
В качестве варианта исполнения преобразующего модуля предлагается использовать солнечные элементы на основе кремния совместно с сцинтилляционным кристаллом CsI(Tl). Кристаллы, выращенные из CsI(Tl), обладают высоким световыходом и довольно длительным временем высвечивания. При этом, максимальная длина волны генерируемых ими фотонов света близка к максимуму спектральной чувствительности солнечных элементов на основе кремния. Кроме того, указанный сцинтиллятор обладает высокой поглощающей способностью к гамма-излучению (атомные номера основных элементов более 47), что обуславливает возможность его использования в качестве радиационно-защитного материала.It is proposed to use silicon-based solar cells in conjunction with a CsI (Tl) scintillation crystal as a variant of the conversion module. Crystals grown from CsI (Tl) have a high light yield and a rather long decay time. At the same time, the maximum wavelength of light photons generated by them is close to the maximum spectral sensitivity of silicon-based solar cells. In addition, the specified scintillator has a high absorptive capacity for gamma radiation (atomic numbers of the main elements more than 47), which makes it possible to use it as a radiation-protective material.
Поскольку КПД солнечных элементов сильно зависит от длины волны сцинтилляционного выхода, эффективность генерации электроэнергии может быть повышена благодаря использованию альтернативных материалов, как для фотоэлемента, так и для сцинтиллятора [7].Since the efficiency of solar cells strongly depends on the wavelength of the scintillation output, the efficiency of power generation can be increased by using alternative materials for both the photocell and the scintillator [7].
Для увеличения количества собираемых солнечными элементами света, генерируемого сцинтиллятором, на внешнюю поверхность системы преобразования энергии ИИ (и/или преобразующего модуля) наносится светоотражающее покрытие (поз. 3, Фиг. 2). Для защиты системы от механических повреждений и влаги целесообразно использование внешнего корпуса (поз. 4, Фиг. 2).To increase the amount of light generated by the scintillator collected by the solar cells, a reflective coating is applied to the outer surface of the AI energy conversion system (and / or the conversion module) (
При нахождении системы преобразования энергии (экрана) в поле ИИ происходит генерация электрического тока, электрические контакты (поз. 5, Фиг. 2) при этом присоединяются к потребителю или аккумуляторной батарее.When the energy conversion system (screen) is in the field of the AI, an electric current is generated, the electrical contacts (pos. 5, Fig. 2) are connected to the consumer or the storage battery.
Генерация электроэнергии достигается путем комбинирования прямого и косвенного способов преобразования энергии ИИ.Power generation is achieved by combining direct and indirect ways of converting AI energy.
Прямое преобразование происходит за счет образования свободных носителей заряда в материале солнечного элемента в результате воздействия на него ИИ (поз. 6, Фиг. 3).Direct conversion occurs due to the formation of free charge carriers in the material of the solar cell as a result of exposure to the AI (pos. 6, Fig. 3).
Косвенное преобразование осуществляется за счет использования сцинтилляционного материала и включает два этапа (поз. 7, Фиг. 3).Indirect conversion is carried out through the use of scintillation material and includes two stages (pos. 7, Fig. 3).
1. Преобразование энергии ИИ в световое излучение посредством сцинтилляции;1. Conversion of AI energy into light radiation by means of scintillation;
2. Фотоэлектрическое преобразование.2. Photoelectric conversion.
Использование эффекта сцинтилляции позволяет значительно повысить вклад гамма- и нейтронного-излучения в генерируемый ток, который будет зависеть о того, как подобраны максимумы спектральной характеристики полупроводникового преобразователя к эмиссионным максимумам люминесцентного материала.The use of the scintillation effect makes it possible to significantly increase the contribution of gamma and neutron radiation to the generated current, which will depend on how the maxima of the spectral characteristics of the semiconductor converter are matched to the emission maxima of the luminescent material.
Дополнительный слой сцинтиллятора снижает радиационную нагрузку, выступая в качестве экрана от гамма-излучения.An additional scintillator layer reduces radiation exposure by acting as a gamma ray shield.
Использование системы преобразования энергии ИИ и экранирования, состоящей из нескольких слоев, позволяет повысить количество поглощаемой энергии гамма-излучения и, следовательно, увеличить энергетический выход системы [10]. Многослойность экрана дает возможность варьирования габаритными размерами и эффективностью защиты.The use of an AI energy conversion system and shielding, consisting of several layers, makes it possible to increase the amount of absorbed energy of gamma radiation and, consequently, to increase the energy output of the system [10]. The multi-layered screen makes it possible to vary the overall dimensions and the effectiveness of the protection.
Для рационального использования способа, устройства на его основе целесообразно изготавливать, в виде отдельных рабочих блоков, количество слоев преобразующих модулей в которых и массогабаритные характеристики самих блоков могут регулироваться в зависимости от имеющейся потребности. Размещать блоки в качестве элементов противорадиационной защиты следует на внешней поверхности технических средств, предназначенных для использования в условиях РЗМ.For rational use of the method, it is advisable to manufacture devices based on it in the form of separate working blocks, the number of layers of converting modules in which and the mass and size characteristics of the blocks themselves can be adjusted depending on the existing need. Blocks should be placed as anti-radiation protection elements on the outer surface of technical equipment intended for use in REM conditions.
Устройства преобразования энергии ИИ в электроэнергию с одновременной противорадиационной защитой, основанные на предлагаемом способе, позволяют:Devices for converting AI energy into electricity with simultaneous anti-radiation protection, based on the proposed method, allow:
- обеспечить дополнительное (резервное) электропитание технических средств, функционирующих на РЗМ, с их одновременной радиационной защитой экранированием;- to provide additional (backup) power supply of technical equipment operating at REM, with their simultaneous radiation shielding;
- при подключении системы преобразования энергии ИИ и экранирования к средствам индикации (световой, звуковой и т.п.) она может выступить в качестве автономного сигнализатора повышенного радиационного фона (Фиг. 4).- when connecting the AI energy conversion and shielding system to the indication means (light, sound, etc.), it can act as an autonomous signaling device of an increased background radiation (Fig. 4).
Изобретение может найти применение в средствах, предназначенных для ликвидации последствий радиоактивного загрязнения, в качестве устройств электропитания мобильных роботов и иных технических средств, работающих в условиях высокого радиационного фона.The invention can find application in means intended for eliminating the consequences of radioactive contamination, as power supply devices for mobile robots and other technical means operating in conditions of high radiation background.
Список используемых источниковList of sources used
1. РМГ 78-2005 ГСИ. Излучения ионизирующие и их измерения. Термины и определения: рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений: издание официальное: приняты Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии (протокол №28 от 9 декабря 2005 г.) и сертификации, введены в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 марта 2006 г. №17-ст: введены впервые: дата введения 2006-07-01 / разработаны Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии - Москва: Стандартинформ, 2006. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200043551 (дата обращения: 20.10.2020) - Текст: электронный.1. RMG 78-2005 GSI. Ionizing radiation and their measurements. Terms and definitions: recommendations for interstate standardization. State system for ensuring the uniformity of measurements: official edition: adopted by the Interstate Council for Standardization, Metrology (Protocol No. 28 dated December 9, 2005) and certification, put into effect by Order of the Federal Agency for Technical Regulation and Metrology dated March 1, 2006 No. 17- Art: introduced for the first time: date of introduction 2006-07-01 / developed by the Federal State Unitary Enterprise “All-Russian Research Institute of Metrology named after DI. Mendeleev "Federal Agency for Technical Regulation and Metrology - Moscow: Standartinform, 2006. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200043551 (date accessed: 20.10.2020) - Text: electronic.
2. Новый политехнический словарь / Под ред. А.Ю. Ишлинский, В.А. Дубровский. - Москва: научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2000. - 672 с.2. New Polytechnic Dictionary / Ed. A.Yu. Ishlinsky, V.A. Dubrovsky. - Moscow: scientific publishing house "Great Russian Encyclopedia", 2000. - 672 p.
3. Круглова, А.Н. Элементные свойства радиационно-защитных материалов / Круглова А.Н. - Текст: электронный // Состояние и перспективы разработки радиационно-защитных полимерных композитов. - 2013. - С. 1/3-3/3 - URL: http://rusnauka.com/17_APSN_2013/Stroitelstvo/4_140856.doc.htm (дата обращения: 26.09.2018)3. Kruglova, A.N. Elemental properties of radiation-protective materials / Kruglova A.N. - Text: electronic // State and prospects for the development of radiation-protective polymer composites. - 2013. - S. 1 / 3-3 / 3 - URL: http://rusnauka.com/17_APSN_2013/Stroitelstvo/4_140856.doc.htm (date of access: 26.09.2018)
4. Патент № RU 2388087 С2 Российская Федерация, МПК G21H 1/12 (2006/01). Способ преобразования энергии излучения радиоактивных отходов в электрическую энергию: 2008114630/06: заявл. 14.04.2008: опубл. 27.04.2010 / Чолах С.О, Карелин А.В., Новоселов Ю.Н. - 6 с.: ил. - Текст: непосредственный4. Patent No. RU 2388087 C2 Russian Federation,
5. Нагорнов, Ю.С., Современные аспекты применения батевольтаического эффекта: монография / Ю.С. Нагорнов; Министерство образования и науки Российской Федерации, Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова. - Ульяновск: УлГПУ, 2012. - 1 CD-ROM. - Систем, требования: Intel Pentium 1,6 GHz и более; 256 Мб (RAM); Microsoft Windows ХР и выше; Firefox (3.0 и выше) или IE (7 и выше) или Opera (10.00 и выше), Flash Player, Adobe Reader. - Загл. с титул. экрана. - Текст: электронный.5. Nagornov, Y.S., Modern aspects of the application of the batevoltaic effect: monograph / Y.S. Nagornov; Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Ulyanovsk State Pedagogical University named after I.N. Ulyanov. - Ulyanovsk: UlGPU, 2012. - 1 CD-ROM. - Systems, requirements: Intel Pentium 1.6 GHz or more; 256 MB (RAM); Microsoft Windows XP and later; Firefox (3.0 and higher) or IE (7 and higher) or Opera (10.00 and higher), Flash Player, Adobe Reader. - Title with title. screen. - Text: electronic.
6. Horiuchi, N. Proposal of utilization of nuclear spent fuels for gamma cells / N. Horiuchi, N. Iijimaa, S. Hayashi, I. Yoda - DOI 10.1016/j.solmat.2004.07.029 - Текст: электронный // Solar Energy Materials & Solar Cells. - 2005. - №87 - C. 287-297 - URL: https://researhgate.net/publication/248520246_Proposal_of_utilization_of_nuclear_spent_fuels_for_gamma_cells (дата обращения: 18.10.2019).6. Horiuchi, N. Proposal of utilization of nuclear spent fuels for gamma cells / N. Horiuchi, N. Iijimaa, S. Hayashi, I. Yoda - DOI 10.1016 / j.solmat.2004.07.029 - Text: electronic // Solar Energy Materials & Solar Cells. - 2005. - No. 87 - C. 287-297 - URL: https://researhgate.net/publication/248520246_Proposal_of_utilization_of_nuclear_spent_fuels_for_gamma_cells (date accessed: 18.10.2019).
7. Lee, H. Examination of spent fuel radiation energy conversion for electricity generation / H. Lee, M-S. Yim - DOI 10.1016/j.nucengdes.2016.02.003 - Текст: электронный // Nuclear Engineering and Design. - 2016. - №300 - С. 384-392 - URL: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2016.02.003 (дата обращения: 23.10.2019).7. Lee, H. Examination of spent fuel radiation energy conversion for electricity generation / H. Lee, M-S. Yim - DOI 10.1016 / j.nucengdes.2016.02.003 - Text: electronic // Nuclear Engineering and Design. - 2016. - No. 300 - P. 384-392 - URL: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2016.02.003 (date of access: 23.10.2019).
8. Баранов, H.H. Принципиально новый источник электрического питания многофункционального назначения с рекордной длительностью непрерывной работы / Н.Н. Баранов, А.А. Мандругин - DOI: 10.1134/S0002331019010060 - Текст: электронный // Известия РАН. Энергетика. - 2019. - №1 - С. 82-99 (дата обращения: 18.02.2020)8. Baranov, H.H. Fundamentally new multifunctional power supply with record duration of continuous operation / N.N. Baranov, A.A. Mandrugin - DOI: 10.1134 / S0002331019010060 - Text: electronic // Izvestiya RAN. Energy. - 2019. - No. 1 - P. 82-99 (date of access: 18.02.2020)
9. Патент № RU 2130657 С1 Российская Федерация, МПК G21H 1/06 (2006/01). Способ превращения энергии радиоактивного излучения в электрическую энергию: №97109493/25: заявл. 11.06.1997: опубл. 20.05.1999 / Криворотов А.С. - 4 с.: ил.. - Текст: непосредственный.9. Patent No. RU 2130657 C1 Russian Federation,
10. Jin, Z. Design and performance study of four-layer radio-voltaic and dual-effect nuclear batteries based on γ-ray/, Z. Jin, X. Tang, X. Guo [и. др] - DOI 10.1016/j.nimb.2018.05.026 - Текст: электронный // Nuclear Inst, and Methods in Physics Research. - 2018. - № В 428 - С. 47-55. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.05.026 (дата обращения: 25.11.2019)10. Jin, Z. Design and performance study of four-layer radio-voltaic and dual-effect nuclear batteries based on γ-ray /, Z. Jin, X. Tang, X. Guo [and. dr] - DOI 10.1016 / j.nimb.2018.05.026 - Text: electronic // Nuclear Inst, and Methods in Physics Research. - 2018. - No. В 428 - P. 47-55. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.05.026 (date accessed: 25.11.2019)
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137755A RU2756478C1 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137755A RU2756478C1 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2756478C1 true RU2756478C1 (en) | 2021-10-01 |
Family
ID=77999962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020137755A RU2756478C1 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2756478C1 (en) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1325572A1 (en) * | 1985-08-22 | 1987-07-23 | Предприятие П/Я А-3430 | Radioisotopic thermoelectric generator |
| WO1990015368A1 (en) * | 1989-06-07 | 1990-12-13 | B.T.C.I. S.A. | Electrical energy source containing a photo-voltaic cell |
| SU1276158A1 (en) * | 1985-03-21 | 1991-12-07 | Предприятие П/Я А-3430 | Radioisotope thermoelectric generator |
| US5334847A (en) * | 1993-02-08 | 1994-08-02 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Composition for radiation shielding |
| RU2130657C1 (en) * | 1997-06-11 | 1999-05-20 | Криворотов Александр Семенович | Radioactive radiation-to-electricity conversion technique |
| RU2182380C1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-05-10 | Криворотов Александр Семенович | Local power plant depending for its operation on conversion of radiation energy of radioactive materials into electricity |
| JP2004195362A (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Toshiba Corp | Vacuum uv light apparatus and method for using residual radioactive radiation |
| RU2277234C1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-05-27 | ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет-УПИ | Radioluminescent uv-range irradiator |
| RU2388087C2 (en) * | 2008-04-14 | 2010-04-27 | Сеиф Османович Чолах | Method of converting radiation energy of radioactive wastes to electrical energy |
| KR20180132545A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-12 | (주) 디에스테크노 | Chemical vapor deposition silicon carbide bulk with improved etch characteristics |
-
2020
- 2020-11-17 RU RU2020137755A patent/RU2756478C1/en active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1276158A1 (en) * | 1985-03-21 | 1991-12-07 | Предприятие П/Я А-3430 | Radioisotope thermoelectric generator |
| SU1325572A1 (en) * | 1985-08-22 | 1987-07-23 | Предприятие П/Я А-3430 | Radioisotopic thermoelectric generator |
| WO1990015368A1 (en) * | 1989-06-07 | 1990-12-13 | B.T.C.I. S.A. | Electrical energy source containing a photo-voltaic cell |
| US5334847A (en) * | 1993-02-08 | 1994-08-02 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Composition for radiation shielding |
| RU2130657C1 (en) * | 1997-06-11 | 1999-05-20 | Криворотов Александр Семенович | Radioactive radiation-to-electricity conversion technique |
| RU2182380C1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-05-10 | Криворотов Александр Семенович | Local power plant depending for its operation on conversion of radiation energy of radioactive materials into electricity |
| JP2004195362A (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Toshiba Corp | Vacuum uv light apparatus and method for using residual radioactive radiation |
| RU2277234C1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-05-27 | ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет-УПИ | Radioluminescent uv-range irradiator |
| RU2388087C2 (en) * | 2008-04-14 | 2010-04-27 | Сеиф Османович Чолах | Method of converting radiation energy of radioactive wastes to electrical energy |
| KR20180132545A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-12 | (주) 디에스테크노 | Chemical vapor deposition silicon carbide bulk with improved etch characteristics |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1301838C (en) | Self-sustaining power module | |
| JP5906088B2 (en) | Generator excited by ionizing radiation | |
| WO2018206958A1 (en) | Radiation powered devices comprising diamond material and electrical power sources for radiation powered devices | |
| Náfrádi et al. | Radiation detection and energy conversion in nuclear reactor environments by hybrid photovoltaic perovskites | |
| CN108492905A (en) | A kind of diamond PIM Schottky types β radiation volta effect nuclear battery | |
| CN202677861U (en) | Polysilicon beta-radiation voltaic-effect isotope battery | |
| RU2756478C1 (en) | Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields | |
| JP2007303823A5 (en) | ||
| RU209176U1 (en) | Bifunctional radiation shield | |
| Rybicki et al. | Silicon carbide alphavoltaic battery | |
| US20150075593A1 (en) | Solar light-radioisotope hybrid battery | |
| Ouedraogo et al. | Analysis of the single-crystalline silicon photovoltaic (PV) module performances under low γ-radiation from radioactive source | |
| Litz | Isotope Beta-battery approaches for long-lived sensors: Technology Review | |
| US9305674B1 (en) | Method and device for secure, high-density tritium bonded with carbon | |
| JP3239423U (en) | A metal container device for power generation, shielding, and absorption installed in a metal container containing radioactive waste | |
| JP3238365U (en) | A tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device used for green hydrogen production by the water electrolysis method. | |
| JP3238270U (en) | Tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device that converts ionizing radiation into electric power | |
| Mohamadian et al. | Conceptual design of GaN betavoltaic battery using in cardiac pacemaker | |
| JP3233214U (en) | CVD diamond power generator installed in a metal container that shields radiation | |
| RU2584184C1 (en) | Space-based photovoltaic module design | |
| Nikolić et al. | Effects of successive gamma and neutron irradiation on solar cells | |
| US20120261639A1 (en) | Structures for radiation detection and energy conversion using quantum dots | |
| Cooper | Recent Developments in the Design of Diamond Betavoltaic Cells | |
| Davydov et al. | Basic principles of betavoltaic elements and prospects of their development | |
| Steinfelds et al. | Development and testing of a nanotech nuclear battery for powering MEMS devices |