【次世代電池】原子力電池の開発が急ピッチで進行中、近い将来スマホや電気自動車は充電不要になる世の中に

1 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:33:57.05 ID:NjCLOB770

驚異の原子力電池、次世代蓄電池の本命となるか

10/26(月) 20:21配信

 ・ ポストリチウムイオン電池の有力候補として原子力電池に注目。長寿命という特徴を生かした開発が進められている
 ・ 放射性物質が崩壊した時に得られる熱などを熱電変換素子などによって電気に変える
 ・ 英国や米国のスタートアップ企業は量産化に向けて開発を急ピッチで進めている
 ・
 ポストリチウムイオン電池(LiB)の有力候補として全固体電池、リチウム硫黄電池、
ナトリウムイオン電池などが挙がっているなか、密かに注目されているのが原子力電池だ。
この技術自体は真新しいものではなく、1970年代から宇宙探査機、人工衛星、ペースメーカーなどに採用されてきた実績がある。

最大のメリットが100年以上という長寿命で、2万年以上を目指している開発チームもある。
また、充電が不要なことから充電設備もいらないほか、メンテナンスも不要。
ただし、プルトニウムなどの放射性物質を採用することから破損した場合のリスクが高く、普及が進んで来なかったのが現状だ。
一方、昨今では欧米スタートアップを中心に事業化に向けた取り組みが加速している。

原子力電池は、放射線電池、アイソトープ電池、ラジオアイソトープ電池とも呼ばれる。
原理は、放射性物質が崩壊した時に得られる熱などを熱電変換素子などによって電気に変えるもの。
放射性物質はα崩壊、β崩壊、γ崩壊により、それぞれ熱、電子、電磁波などを放出するが、このうち熱を出すα崩壊を利用する。
α崩壊は高いエネルギーを持つものの、物質への透過力が低いことから薄い構造体で遮蔽できる。

加えて、放射性物質は放射性同位体である必要があり、また、長い半減期であることが望ましい。
具体的には、これまでプルトニウム238、ポロニウム210、ストロンチウム90といった放射性同位体が使われてきた。
うち、プルトニウム238は半減期が87.7年と長いことから宇宙探査機などで初期から採用されてきた。

熱電変換素子は、熱をかけると電気を発生させるゼーベック効果を利用する。
太陽電池と同様、N型半導体とP型半導体で構成されるダイオード構造が一般的だ。
仕組みとしては、熱をかけられた側のN・P型半導体で電子やホールが発生し、これらが反対側に集まり、外部回路を通して合わさることで発電する。

https://news.yahoo.co.jp/articles/ce817bb4e3d42ec9beb8a32fa869cff397881d6c

2 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:34:06.56 ID:NjCLOB770

核廃棄物からC14を抽出

一方、IoT化や自動車の電動化などが進むなか、原子力電池は再び脚光を浴びている。
注目されている1社が英アーケンライト(Arkenlight、英ロンドン)だ。同社はブリストル大学のトム・スコット教授らの研究グループが
ダイヤモンド電池の実用化を目指して設立したスタートアップだ。

同社は当初、ニッケル63を使ったダイヤモンド電池を開発し、その動作を実証した。その後、より効率の高いC14に取り組んできた。

特徴的なのは、原子炉の減速材に使われる核廃棄物であるグラファイトブロックからC14を抽出する点。
同社によると、グラファイトブロックの表面にはC14が集中しており、熱処理によりC14を気体化し、
それを減圧・高温下でダイヤモンドに形成できるという。また、ダイヤモンドとなったC14の外側を、放射線を出さないダイヤモンドで包むことで、
放射線を外に出さない工夫をしている。英国では累計9万5000tのグラファイトブロックが積み上がっており、これらを有効利用できるとしている。

一方で、短所は出力密度が低い点。従って、電動車などの高出力用途には向かず、もっぱらIoTデバイスやペースメーカーといった省電力デバイスが中心になる。

同社は24年の量産化に向けて製造プロセスを確立中。なお、γ崩壊を利用した原子力電池の開発も進めている。

米スタートアップのNDB(米カルフォルニア州プレザントン)も核廃棄物から抽出したC14を利用したダイヤモンド電池「Nano Diamond Battery」を開発している。

今年9月、同社はローレンス・リバモア国立研究所およびケンブリッジ大学それぞれと実証実験を行い、
いずれも充電効率40%を達成したと発表(従来は15%)。カギとなったのがCVD(化学気相成長)などによる高純度化プロセスで、これにより出力を上げることに成功した。
なお、ダイヤモンド表面にPVD(物理気相成長)でダイヤモンドを被覆することで放射性物質を外部に出さない構造としている。

用途としては宇宙探査機、飛行機、電気自動車(EV)、電車、スマートフォン(スマホ)、ウエアラブル機器、ペースメーカー、
IoTセンサーなど、電力を消費するすべてを想定している。
スマホで9年、EVで90年の使用が可能としている。
最終的には寿命2万8000年を目指している。
同社は商用品のプロトタイプを開発中で、年内にも顧客に提供していく予定だ。

https://news.yahoo.co.jp/articles/ce817bb4e3d42ec9beb8a32fa869cff397881d6c?page=2

3 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:36:01.52 ID:mPpqy3N00
一方で、短所は出力密度が低い点。従って、電動車などの高出力用途には向かず、もっぱらIoTデバイスやペースメーカーといった省電力デバイスが中心になる。

はい。

42 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:44:52.66 ID:14Jh3Han0
>>3
結局太陽光発電なんだよなあ・・・蓄電さえクリアできればいいんだ支那
4 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:37:17.58 ID:T8UnSMWR0
私用者本人の生体エネルギーを使う方が
安全かつ安心なんじゃない?

寿命の問題も使用者の寿命と同一だから
実質一生ものだし

49 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 07:06:34.75 ID:BNM/zjQ70
>>4
これできねーのかな?
この原子力電池も熱を電力に変える機構なら、人間の体温で発電出来ないのか?
50 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 07:07:19.03 ID:8Q/kV8c60
>>49
体温で動く時計だかは見たことあるよ
5 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:38:56.45 ID:uh/2HHQZ0
日本にはもう日本原電がある
原子力電池のトップメーカーだろ?
6 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:40:13.12 ID:Rz+Z/ffY0
ソ連で似たようなのやって、結局、国がコケて放置する羽目になり、泥棒が盗んだりして環境汚染引き起こしてるのに…(´・ω・`)
人間、歴史から学ばんもんやね(´・ω・`)
7 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:41:22.21 ID:7PI8XllCp
Falloutかよ
8 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:42:26.62 ID:ehN4C0Pbr
空気バッテリーとかの方が夢がある
9 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:43:52.79 ID:gz4J8+MB0
ガンダムかよ
10 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:44:30.85 ID:TwXeFA0W0
ケンモメン的にはMMRのカッシーニがアンゴルモア大王だった説でおなじみの原子力電池
11 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:45:07.94 ID:0jr2n+hqa
ワイヤレスヘッドホンとか充電するのが手間だからよくね?
12 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:45:43.83 ID:wdCKibcKd
米中対立に原子力電池とか 凄い勢いでFalloutの世界に近づいてるな
13 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:46:47.50 ID:LLbgOkEH0
汚い爆弾作り放題じゃん
14 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:48:10.56 ID:pEXJHZPO0
>プルトニウム238は半減期が87.7年と長いことから宇宙探査機などで初期から採用されてきた

既に実用化してんの?

17 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:53:11.31 ID:cvoGWJvs0
>>14
昔からあるぞ
というかもはや忘れられた技術に近い
26 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:20:07.70 ID:Rz+Z/ffY0
>>14
されてるよ(´・ω・`)
アメリカが木星より外側に飛ばす探査機の殆どは、プルトニウムやウランの崩壊熱を使う原子力電池を積んでるよ(´・ω・`)
15 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:49:40.81 ID:vqapKpyF0
胸に埋め込んで爆発したらどうすんだよ
16 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:51:20.98 ID:Y4idBNYE0
アメ公がロシアからPu238取り寄せていた事もあったなんて悪い冗談かと思った
18 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:53:12.93 ID:2kR1022z0
ガリガリいいそう
19 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:55:24.82 ID:RfReKHWl0
何十年も持つなら
その間に外装が傷んで
大変なことになりそう
20 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:57:01.73 ID:HQUueco80
ベクレてしまうやん
21 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:58:10.89 ID:o3j3q2yM0
探査衛星ボイジャーの原子力電池が今も動いてるんだもんな
22 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:58:25.60 ID:ORvwEx990
落として破損したらどうなるの?
23 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 02:59:23.50 ID:mc+QJL+C0
RADを受けるとエネルギーが回復する
24 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:05:34.92 ID:d4NdxfT90
こんな馬鹿な記事誰が書いてんの
25 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:09:41.54 ID:7nE8fpwJ0
世界中に供給できるほど産出しないだろ
27 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:22:32.79 ID:OQln9o0+0
安い中華製原子力電池が流行ったと思ったらシールドが不十分で放射線が漏れてたり
放射性物質が飛散する事故が起きる所までは分かった
29 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:26:32.70 ID:U9uIEkhHM
外部電源不要のICとか言ってマイコンの中に埋め込んどけよ
売れるだろ
30 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:27:17.26 ID:tm4532Ya0
車が爆発するとFalloutみたいにちょっとした核になるな
31 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:37:47.78 ID:C3iXOV7u0
ルミノックスみたいになるのか
32 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 03:39:47.03 ID:ocNOXCUlr
一生使うならともかく
3年サイクルの電化製品で使う気か
処分どうすんだよ地下で管理すんのか
アホだろ
33 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 04:33:36.17 ID:xv7U0shf0
中国製が出回って爆発
世界中汚染
34 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 04:42:03.52 ID:zIurWkjs0
ゴイアニア被曝事故

はい終了

39 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:33:05.33 ID:cOlN3hyU0
>>34
あれは廃病院からの医療用放射源の盗難やろ
48 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 07:05:37.20 ID:zIurWkjs0
>>39

EV電池に使用されればあのレベルの放射性物質が身近に溢れる訳だが
安全な管理など出来るわけがない
35 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 04:49:28.28 ID:B3qlco+90
核融合単3電池
36 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:07:38.88 ID:Ux4LYFdv0
ガンダムやん
37 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:12:22.06 ID:UxwBnzGO0
交通事故の救助に防護服が必要になるの?
38 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:27:06.28 ID:Fpv/F+XFa
>>37
消防士も火災出動は防護服必須になるわ
40 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:35:15.45 ID:yJx64o1a0
熱を電気に変えるならリチウム電池の発熱を電気に変えてくれ
41 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:37:43.68 ID:9x6ImIBQ0
原子力電池なんてとっくに製造中止になってる
43 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 05:49:38.90 ID:MszoNvMZM
落として画面バッキバキにする馬鹿しかいないのに無理だろ
44 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 06:12:45.23 ID:S9yjvqoSM
ペースメーカーみたいな限定的な用途ならともかくIoTデバイスとか放射性核廃棄物を世界中に撒くような阿呆な真似するとかキチゲェだな
誰も止めようとしないのかよ
46 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 06:17:29.08 ID:Hl+OgRMW0
こりゃ鉛の値段が上がるな
47 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 06:48:50.84 ID:gFM+KlS50
絶対無理
今のプラゴミ問題見たらわかる
途上国が汚染される
51 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 07:35:28.04 ID:lbiwGDCGa
寿命2万年が無意味すぎる
目指してる研究チームは解散したほうがいい
52 名前:一般よりも上級の名無しさん 投稿日時:2020/10/27(火) 07:59:40.21 ID:Fpv/F+XFa
身近な放射性物質では煙感知器のアメリシウムもあるな

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