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: Największy na świecie zakrzywiony telewizor LG OLED TV 4K

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:

Nurkujące drony i łodzie jak statki kosmiczne: osobisty sprzęt do podróży pod wodą Sprzedawca w sklepie komputerowym - zawód ograniczonego zaufania Broń, która nie zabija. Wojna przyszłości: wszystko zniszczone, żadnych zabitych 8 cudów techniki z lat 90. Napęd ZIP, robot AIBO i pager BlackBerry. Pamiętasz je? Jak powstaje smartfon? Jeśli poznacie prawdę, być może nigdy więcej go nie kupicie Xanadu - zapomniany przodek WWW. Kto naprawdę wymyślił hipertekst? Bezpowrotnie tracimy dane. Nic po nas nie zostanie – ostrzega wiceprezes Google’a V3 - mordercza stonoga Hitlera. Największe działo drugiej wojny testowano w Międzyzdrojach „Das Marsprojekt”. Marsjańska misja Wernhera von Brauna z 1952 roku Jak prasa pisała o Internecie w 1988 roku? Quiz Gadżetomanii: Kto to powiedział? Dopasuj cytaty do znanych postaci! Ernő Rubik, człowiek schowany za kostką Binairy Talk – dane zapisane w obłokach dymu. Odczytamy je laserem Nietypowe zastosowania WD-40. Do czego można go wykorzystać? Jak oni podrabiają! Chińczycy skopiowali kuchenkę gazową Apple'a i... alpejski kurort Bałakława - tajna baza radzieckich okrętów podwodnych Niesamowity XC-120 Packplane: eksperymentalny samolot z lat 50. Kosmiczne technologie, których używamy na co dzień Tego używaliśmy przed internetem. Skazane na zapomnienie stare nośniki danych Cyfrowi aktorzy w filmach. Jak wyglądała droga od prostych modeli 3D do fotorealizmu? Jaki nóż wybrać? Najlepsze scyzoryki i foldery za 50, 100 i więcej złotych Tego się po Apple nie spodziewałeś. 13 nieznanych faktów Hatsune Miku: oto przyszłość muzyki. Ta Japonka zawsze będzie miała 16 lat Algorytm zabijania. Skynet istnieje i dzięki big data decyduje, kogo trzeba uśmiercić