PofoliaPofolia ile paylaşıldı

International Journal of Energy Research· 2018Q1

Betavoltaik piller için radyoizotop kaynaklarının tasarımı ve optimizasyonu

Design and optimization of radioisotope sources for betavoltaic batteries

Tariq Rizvi Alam, Michael G. Spencer, Mark A. Prelas, Mark A. Pierson

Kısa özet

Beta parçacıklarının kendi kendine emilimini hesaba katan trityumlu metal kaynaklar için bir Monte Carlo modeli, berilyum tritidin diğer malzemelere göre daha yüksek güç çıkışı (SiC ile yaklaşık 4 mW/cm3) ve verimlilik sunduğunu ortaya koymuştur; optimum kaynak kalınlığı, beta parçacıklarının ortalama tepe enerjisine yakındır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Betavoltaik piller için trityumlu metal kaynaklardaki beta parçacıklarının kendi kendine emilimini simüle eden bir Monte Carlo modeli geliştirildi.
  • Kaynak kalınlığı, ortalama beta enerjisini, akısını, güç çıkışını ve verimliliği etkiler; kendi kendine emilim, daha yüksek kalınlıklarda kazançları sınırlar.
  • Berilyum tritid, diğer test edilen malzemelere göre daha yüksek güç çıkışı (SiC ile yaklaşık 4 mW/cm3) ve verimlilik gösterdi.
  • Optimum kaynak kalınlığı, beta parçacıklarının ortalama enerji tepe noktasının yakınına yakın bulundu.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

A Monte Carlo source model using PENELOPE was developed to investigate different tritiated metals in order to design a better radioisotope source for betavoltaic batteries. The source model takes into account the self-absorption of beta particles in the source which is a major factor for an efficient source design. The average beta energy, beta flux, source power output, and source efficiency were estimated for various source thicknesses. The simulated results for titanium tritide with 0° and 90° angular distributions of beta particles were validated with experimental results. The importance of the backscattering effect due to isotropic particle emission was analyzed. The results showed that the normalized average beta energy increases with the source thickness, and it reaches peak energy depending on the density and the specific activity of the source. The beta flux and power output also increase with increasing source thickness. However, the incremental increase in beta flux and power output becomes minimal for higher thicknesses, as the source efficiency decreases significantly at higher thicknesses due to the self-absorption effect. Thus, a saturation threshold is reached. A low-density source material such as beryllium tritide provided a higher power output with higher efficiency. A maximum power output of approximately 4 mW/cm3 was obtained for beryllium tritide with SiC. A form factor approach was used to estimate the optimum source thickness. The optimum source thickness was found near the thickness where the peak beta particle average energy occurs.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. International Journal of Energy Research, 2018 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Nükleer Enerji ve Mühendisliği

Nuclear Energy and EngineeringEnergy