Radioisotope piezoelectric generator
રેડિયોઆઇસોટોપ પીઝોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર (આર. પી. જી.) એ એક પ્રકારનું રેડિયોઆઇસોટોપ જનરેટર છે જે કિરણોત્સર્ગી સામગ્રીમાં સંગ્રહિત ઊર્જાને ગતિમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેનો ઉપયોગ પીઝોઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીની પુનરાવર્તિત વિકૃતિનો ઉપયોગ કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. આ અભિગમ ઉચ્ચ-અવરોધ સ્રોત બનાવે છે અને રાસાયણિક બેટરીઓથી વિપરીત, ઉપકરણો તાપમાનની ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણી પર કામ કરશે. વર્ણન પીઝોઇલેક્ટ્રિક કેન્ટિલીવર કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ નિકલ-63 ના આધારની સીધી ઉપર માઉન્ટ થયેલ છે. મિલિક્યુરી-સ્તરના નિકલ-63 પાતળા ફિલ્મ ક્ષય તરીકે ઉત્સર્જિત તમામ કિરણોત્સર્ગ બીટા કિરણોત્સર્ગના સ્વરૂપમાં હોય છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે. જેમ જેમ કેન્ટિલીવર ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનનો સંચય કરે છે, તે જ સમયે તે નકારાત્મક ચાર્જ બનાવે છે જ્યારે આઇસોટોપ ફિલ્મ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે. બીટા કણો અનિવાર્યપણે પાતળા આવરણમાંથી કેન્ટિલીવરમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ચાર્જ સ્થાનાંતરિત કરે છે. વિપરીત ચાર્જ કેન્ટિલીવરને આઇસોટોપ ફિલ્મ તરફ વાળવાનું કારણ બને છે. જેમ કેન્ટિલીવર પાતળા-પટલના આઇસોટોપને સ્પર્શે છે, તેમ ચાર્જ અંતરને વટાવી દે છે. તે પ્રવાહને આઇસોટોપ પર પાછા વહેવાની મંજૂરી આપે છે, ચાર્જને સમાન બનાવે છે અને કેન્ટિલીવરને ફરીથી સેટ કરે છે. જ્યાં સુધી આઇસોટોપ ક્ષીણ થઈ રહ્યું છે-એક પ્રક્રિયા જે દાયકાઓ સુધી ટકી શકે છે-ત્યાં સુધી નાનું કેન્ટિલીવર તેની ઉપર-નીચેની ગતિ ચાલુ રાખશે. જેમ કે કેન્ટિલીવર વિકૃત થાય ત્યારે સીધી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, દર વખતે કેન્ટિલીવર ચક્રમાં ચાર્જ પલ્સ મુક્ત થાય છે. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ અઠવાડિયાથી દાયકાઓ સુધી ઊર્જા મુક્ત કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નિકલ-63નું અર્ધ-જીવન 100 વર્ષથી વધુ છે. આમ, આ આઇસોટોપનો ઉપયોગ કરતી બૅટરી ઓછામાં ઓછા અડધા સમય માટે ઉપયોગી ઊર્જા પૂરી પાડવાનું ચાલુ રાખી શકે છે. સંશોધકોએ 120 હર્ટ્ઝની ઊંચી આવર્તન સાથે લગભગ 7 ટકા કાર્યક્ષમતા ધરાવતા ઉપકરણોને ઓછી આવર્તન (દર ત્રણ કલાકે) સ્વ-પ્રતિકૃતિ એક્ટ્યુએટર્સ સાથે પ્રદર્શિત કર્યા છે. 2002માં કોર્નેલ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ પ્રથમ ડિઝાઇન પ્રકાશિત કરી અને પેટન્ટ કરાવી. એટોમિક બેટરી થર્મિયોનિક કન્વર્ટર બેટાવોલ્ટેઇક ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રિક ન્યુક્લિયર બેટરી સંદર્ભો બેટરી (વીજળી) ઇલેક્ટ્રિકલ જનરેટર ન્યુક્લિયર ટેકનોલોજી પણ જુઓ