Diamentowe baterie z odpadów radioaktywnych o żywotności tysięcy lat

Tym razem nie chodzi o rewolucję w urządzeniach mobilnych, a mimo to odkrycie ma duże znaczenie. Nietypowe baterie cechuje ogromna żywotność, wytrzymałość i bezpieczeństwo użytkowania. W jaki sposób mają powstać?

Z tego artykułu dowiesz się:

  1. Z jakiego surowca ma zostać wykonana diamentowa bateria?
  2. W jaki sposób zadbano o bezpieczeństwo użytkowania?
  3. Przez jaki okres czasu ma produkować energię elektryczną?
  4. Jakie ma mieć zastosowania?

Nietypowy recykling

Większość z nas odpady nuklearne uważa za zużyty i zbędny materiał, składowany z braku dla niego innego przeznaczenia. Tymczasem opuszczające elektrownie paliwo i produkty poreakcyjne zawierają cenne izotopy, użytkowane w przemyśle i medycynie, a także przy dalszej produkcji paliwa. Ich zastosowanie trudno jest więc nazwać jednorazowym.

Tym razem przyjrzeli im się naukowcy z Uniwersytetu Bristolskiego w Wielkiej Brytanii. Materiał do badań uzyskano z reaktorów typu Magnox – ostatnia użytkująca je elektrownia została zamknięta w grudniu ubiegłego roku. Rezultat pracy inżynierów zaskakuje, gdyż odkryli oni sposób na wykorzystanie niebezpiecznych materiałów w produkcji nowatorskich baterii.

Radioaktywny diament w bezpiecznej osłonie

Surowca do badań nie zabrakło: po ponad pół wieku funkcjonowania siłowni kraj dysponuje ok. 100 tys. ton bloków grafitowych, wykorzystywanych dotąd jako spowalniający neutrony materiał izolujący reaktor. Obecnie są one sklasyfikowane jako odpady nuklearne, gdyż część cząsteczek węgla w zużytych blokach uzyskała postać promieniotwórczego izotopu węgla-14.

Jest on emiterem cząsteczek beta niezdolnych do penetracji nawet kilku centymetrów powietrza - to jednak wystarczy, by materiał był zbyt niebezpieczny dla środowiska naturalnego. Jest to zarazem świetny surowiec dla naukowców, którzy bez trudu tak niewielkie promieniowanie mogą zaizolować i wykorzystać.

"Diamenty są najlepszym przyjacielem kobiety." I naukowców.

Bristolscy badacze postanowili więc usunąć węgiel-14 ze zużytych bloków, a następnie nadać mu formę diamentów generujących energię. Również tutaj nie ma mowy o przypadku: ciekawą właściwością tych właśnie kamieni szlachetnych jest fakt, iż poddane radiacji produkują niewielką ilość energii elektrycznej.

Zobacz również: Pierwsze wrażenia: Galaxy Gear

Proces produkcji ma się rozpoczynać od podgrzania zużytych bloków i wytrącenia radioaktywnego węgla-14, który zostaje następnie poddany niskiemu ciśnieniu i wysokiej temperaturze. W tak utworzonym sztucznym diamencie emitowane przez węgiel-14 cząsteczki beta wchodzą w reakcję z kryształową strukturą kamienia, wytrącając elektrony i generując energię elektryczną.

Ostatnim etapem jest zabezpieczenie promieniowania generowanego przez tak stworzony kamień przy pomocy… jeszcze jednej warstwy sztucznego diamentu, tym razem konwencjonalnego pochodzenia. Jego twardość gwarantuje bezpieczną i trwałą izolację zawartości, a tak skonstruowana bateria nie zagraża zdrowiu użytkownika nawet w najmniejszym stopniu.

Szeroki wachlarz zastosowań w przemyśle

Zespół naukowców zbudował już prototyp baterii w oparciu o mniej wydajny izotop niklu-63 i przygotowuje się do zastosowania w kolejnej węgla-14. Czas jego działania ma wynieść dokładnie tyle ile czas połowicznego rozkładu izotopu C-14, czyli 5730 lat. Bez ruchomych części, bez żadnych szkodliwych emisji, bez konieczności jakiejkolwiek konserwacji.

Docelowo innowacyjne baterie miałyby znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie ładowanie bądź wymiana konwencjonalnych ogniw jest utrudniona bądź niemożliwa, a ich duża trwałość kluczowa.

Będą to więc m.in. implanty medyczne, satelity czy drony operujące na wysokich pułapach. Potencjalnych zastosowań jest na tyle dużo, że kolejne można sugerować twórcom pod tagiem #diamondbattery. Kreatywność użytkowników Twittera z pewnością podoła zadaniu.

Źródło: materiały prasowe, Uniwersytet w Brystolu

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Technologie:

Za kulisami rezerwacji online. Jak kupić tani bilet? Jak odzyskać hasło ukryte za gwiazdkami? Bill Gates: kradnij pomysły, zdradzaj przyjaciół, ciężko pracuj. Tak zostaniesz miliarderem Współczesne czołgi i pojazdy bojowe Wojska Polskiego. Ten sprzęt ma nas obronić Te samoloty mają nas bronić! Jakim sprzętem dysponuje polskie lotnictwo? Tajny projekt NASA: dlaczego rozsypano w Kosmosie miliony miedzianych igieł? Darmowe bilety. Hakerzy atakują miejską infrastrukturę komunikacyjną Tydzień z Gadżetomanią #5. Darknet, czołgi i ubieralna elektronika, a do tego konkurs z VPN-ami do wygrania 10 najciekawszych wearables innych niż smartwatche Japonia zbuduje najszybszy superkomputer na świecie Sztuczna inteligencja Google Translate tłumaczy także te języki, których jej nie uczono Produkty LG przecenione na Black Friday i Cyber Monday Baterię przyszłości w kilka sekund naładujemy na cały tydzień Czarny Piątek i Cybernetyczny Poniedziałek: przegląd promocji i najlepszych ofert Seks mniej ważny od bezpieczeństwa online - uważa 39 proc. Amerykanów Nieznane samoloty polskich konstruktorów, które nigdy nie weszły do produkcji Canon XEED 4K600STZ: profesjonalny projektor instalacyjny 4K HDR Era eksaflopsów, czyli kolejna generacja amerykańskich superkomputerów Drony DJI Mavic Pro i Inspire 2. Relacja z premiery i wywiad z przedstawicielem DJI Apple po 17 latach wycofuje się z produkcji routerów Przyroda kontratakuje. Ziemia jak Pandora z „Avatara”: zwierzęta atakują górnicze drony Kaspersky OS: system operacyjny, któremu nie zagrozi żaden haker Dashbot: inteligentny samochodowy odtwarzacz, nawigacja i telefon Wszystko o nowych gamingowych monitorach LG 21:9

Popularne w tym tygodniu:

Jak odzyskać hasło ukryte za gwiazdkami? DR ZĄBER Sentry: stworzona w Polsce obudowa o wymiarach konsoli Polak wyrzuci, Szwed naprawi. Dlaczego tak łatwo tracimy pieniądze? Budynek, który walczy ze smogiem. Jest ratunek dla zatrutych miast! Renesans kaset magnetofonowych: trend na przekór cyfryzacji Bill Gates: kradnij pomysły, zdradzaj przyjaciół, ciężko pracuj. Tak zostaniesz miliarderem Majsterkowanie dla zaawansowanych: Xbox One S w formie laptopa Aplikacje dla architektury x86 uruchomimy również na procesorach ARM Najbardziej bezużyteczny klawisz na klawiaturze. Do czego służy? Płonące baterie w przyszłości ugasi wbudowany czynnik gaśniczy Za kulisami rezerwacji online. Jak kupić tani bilet? Icaros: przyrząd do ćwiczeń fizycznych podczas gry w VR