Prima baterie nucleară din lume, care utilizează un izotop radioactiv încorporat într-un diamant, ar putea alimenta dispozitive mici timp de mii de ani, spun oamenii de știință.
Bateria nucleară folosește reacția unui diamant plasat aproape de o sursă radioactivă pentru a produce în mod spontan electricitate, au explicat oamenii de știință de la Universitatea Bristol din Marea Britanie într-un comunicat din 4 decembrie. declaraţie. Nu este necesară nicio mișcare – nici liniară, nici rotațională. Aceasta înseamnă că nu este necesară nicio energie pentru a deplasa un magnet printr-o bobină sau pentru a transforma o armătură într-un câmp magnetic pentru a produce curent electric, așa cum este necesar în sursele de energie convenționale.
Bateria cu diamant recoltează electroni care se mișcă rapid excitați de radiații, similar cu modul în care energia solară folosește celulele fotovoltaice pentru a converti fotonii în electricitate, au spus oamenii de știință.
Oamenii de știință de la aceeași universitate au demonstrat pentru prima dată un prototip de baterie cu diamant – care a folosit nichel-63 ca sursă radioactivă – în 2017. În noul proiect, echipa a dezvoltat o baterie realizată din izotopi radioactivi de carbon-14 încorporați în diamante fabricate.
Cercetătorii au ales carbon-14 ca material sursă, deoarece emite radiații cu rază scurtă de acțiune, care este absorbită rapid de orice material solid, ceea ce înseamnă că nu există îngrijorări cu privire la daunele cauzate de radiații. Deși carbon-14 ar fi periculos de ingerat sau atins cu mâinile goale, diamantul care îl ține împiedică scăparea oricărei radiații cu rază scurtă de acțiune.
„Diamantul este cea mai dură substanță cunoscută de om; literalmente nu am putea folosi nimic care ar putea oferi mai multă protecție.” Neil Foxun profesor de materiale pentru energie la Universitatea din Bristol, a declarat în declarație.
Carbon-14 apare în mod natural, dar este generat în cantități abundente în blocurile de grafit care sunt folosite pentru controlul centralelor nucleare. Cercetătorii au descoperit izotipul concentrat pe suprafața acestor blocuri.
O singură baterie cu diamant nuclear care conține 0,04 uncie (1 gram) de carbon-14 ar putea furniza 15 jouli de energie electrică pe zi. Pentru comparație, o baterie alcalină AA standard, care cântărește aproximativ 0,7 uncii (20 de grame), are o capacitate de stocare a energiei de 700 de jouli pe gram. Oferă mai multă putere decât ar face-o bateria nucleară cu diamant pe termen scurt, dar s-ar epuiza în 24 de ore.
În schimb, timpul de înjumătățire al carbonului-14 este de 5.730 de ani, ceea ce înseamnă că bateria ar dura atât de mult pentru a se epuiza la 50% putere. Aceasta este aproape de epoca celei mai vechi civilizaţii din lume. Ca un alt punct de comparație, ar ajunge o navă spațială alimentată de o baterie cu diamant carbon-14 Alfa Centauri — cel mai apropiat vecin al nostru stelar, care este de aproximativ 4,4 ani-lumină de pe Pământ — cu mult înainte ca puterea sa să fie epuizată semnificativ.
Bateria ar putea fi folosită în diverse aplicații, inclusiv electronice, dispozitive medicale și călătorii în spațiu, au spus oamenii de știință. Utilizările specifice includ aparatele cu raze X și dispozitivele medicale care trebuie să funcționeze pentru o perioadă lungă de timp, dar necesită o putere redusă, cum ar fi stimulatoarele cardiace, și mașinile care funcționează în medii dificile și periculoase, cum ar fi mașinile de petrol și gaze de pe fundul mării. Bateria ar putea fi, de asemenea, suficient de mică pentru a alimenta etichetele cu frecvență radio pentru identificarea și urmărirea dispozitivelor și a încărcăturilor utile pe Pământ sau în spațiu.
Bateria, care a fost construită pe o platformă de depunere cu plasmă în apropiere de Abingdon, Oxfordshire, în Marea Britanie, de o echipă de la Universitatea din Bristol și Autoritatea pentru Energie Atomică din Regatul Unit (UKAEA), nu are piese în mișcare și, prin urmare, nu necesită întreținere și nici nu necesită. au emisii de carbon.
Comentarii recente