Создание продукции на базе источников питания, использующих изотоп Никель-63

Наиболее перспективным проектом Кластера инновационных технологий ЗАТО г. Железногорск является проект по созданию производства бета-вольтаических источников питания на основе изотопа никель-63. Проект состоит из трёх частей. Производство необходимого высокообогащённого изотопа, где используются компетенции компаний Госкорпорации «Росатом», производство высокоэффективного бета-вольтаического преобразователя, и производство конечного потребительского продукта с заданными характеристиками, в котором максимально эффективно используется кластерный подход и кластерная кооперация. В рамках первой части проекта предусмотрена доработка отдельных частей технологии производства изотопа, а в рамках создание высокоэффективной полупроводниковой подложки (бета- вольтаического преобразователя) для нанесения изотопа, которая обеспечит максимальный КПД и удельную электрическую мощность источника питания. Этот научный задел позволит перейти к следующей стадии реализации проекта – созданию миниатюрных атомных батарей.

Бета-вольтаические батареи сегодня развиваются в особо значимую группу источников питания за счёт таких характеристик, как малый размер и вес, длительность эксплуатации и устойчивость к агрессивным внешним воздействиям. Применение высокообогащённого изотопа никель-63 позволит многократно повысить эффективность батарей.

Результатом проекта должно стать создание производства источников питания сверхдлительного срока эксплуатации (50 лет) с улучшенными по сравнению с мировыми аналогами характеристиками. Это позволит выйти на новые рынки в отраслях:

  • Вооружение и амуниция
  • Медицина и здравоохранение
  • Применение в космических аппаратах
  • Промышленное производство и инфраструктура
  • Телекоммуникационная техника
  • Робототехника
  • Гибридная электроника

История возникновения проекта.

В 2012 году ФГУП «ГХК» (Госкорпорация «Росатом») было инициировано решение о совместной реализации проекта с другими участниками Кластера (АО «ИСС» (ГК «Роскосмос»), СибГАУ, «Би Питрон», «ЦПИ ОАО «ИСС»). К настоящему моменту для реализации проекта уже привлечены как бюджетные так и внебюджетные средства.

В октябре 2014 года ФГУП «ГХК»  и СибГАУ заключили договор на выполнение прикладных научных исследований по теме «Разработка технологии, конструкции и изготовление радиационно-стимулированного источника повышенного постоянного и импульсного напряжения на основе высокообогащенного изотопа никеля-63» в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы».

В настоящий момент выполнены следующие работы в рамках данного договора:

–               ФГУП «ГХК» приобретен изотоп никель-62, изготовлена мишень из изотопа никель-62 и установлена в реакторную установку с целью наработки изотопа никель-63, разработана проектная документация и изготовлен радиохимический стенд для очистки облучённой мишени, изготавливается стенд для получения рабочего газа для последующего разделения изотопов;

–               АО «Радиевым институтом им. В.Г. Хлопина», совместно с ФГУП «ГХК» разработана технология и технологическая схема получения рабочего газа тетра-трифторфосфина никеля для разделительных газовых центрифуг;

–               В СибГАУ изготовлен стенд по проверке и исследованиям бета-вольтаического элемента, выполнена значительная часть НИОКР.

В начале 2017 года СибГАУ совместно с индустриальным партнёром ФГУП «ГХК» должно получить опытные образцы бета-вольтаических источников питания постоянного и импульсного тока. По результатам проекта будут выполнены необходимые работы по созданию оптимизированных конструкций радиационно-стимулированных источников повышенного постоянного и импульсного напряжения на основе полупроводниковых структур, которые впоследствии позволят создавать уникальные решения в области производства микроэлектроники.

Реализация проекта позволит:

  • создать не менее 200 высококвалифицированных рабочих мест;
  • создать производственную цепочку длительного цикла высоко-конкурентной инновационной продукции;
  • привлечь после получения опытного образца и подтверждения параметров изделия частные инвестиции для промышленной  реализации проекта;
  • создать новые сектора и рыночные ниши в производстве радиоэлектронных компонентов, медицинских имплантов, кардиостимулятов, нейростимуляторов, производства в оборонной и индустриальной областях промышленности;
  • стать монополистом в области промышленного получения изотопа никель-63 в перспективе на ближайшие 10-15 лет.

 

К 2020 году мировая рыночная потребность в источниках питания сверхдлительного срока эксплуатации оценивается в стоимостном выражении более 9 млрд. долл. в год.

Получение первых опытных образцов запланировано на 2017 год. Начало промышленного производства батарей намечено на 2020 год.

Яндекс.Метрика