電池技術(shù)新突破：使用核廢料和人造金剛石發(fā)電

布里斯托大學(xué)研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種用于制造電池的新技術(shù),有助于消除與核廢料有關(guān)的一些問(wèn)題,同時(shí)帶來(lái)清潔能源。新技術(shù)涉及在放射性領(lǐng)域使用人造金剛石,這些人造金剛石僅需接近放射源的位置就能夠產(chǎn)生電荷。布里斯托大學(xué)接口分析中心材料教授、卡博特研究所成員Tom Scott表示,這種電池沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,沒(méi)有排放物產(chǎn)生,也不需要維護(hù),就能直接發(fā)電。通過(guò)將放射性材料封裝在人造鉆石中,我們將核廢料轉(zhuǎn)變?yōu)楹藙?dòng)力電池,可以長(zhǎng)期提供清潔能源。

Tom Scott和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)生產(chǎn)了使用鎳-63作為輻射源的金剛石電池原型。該團(tuán)隊(duì)目前正在使用碳-14 (碳的放射性變種)對(duì)原型進(jìn)行重大改進(jìn)。碳-14是核反應(yīng)堆核石墨塊中產(chǎn)生的核廢料之一。在這些碳?jí)K中,碳-14位于表面,并且石墨塊可以被處理以除去大部分放射性材料。

然后將這些被除去的碳-14結(jié)合到金剛石中以制造核電池。制造這些電池需要大量石墨塊,目前英國(guó)有95,000噸石墨塊可用于提取碳-14。在提取放射性材料之后,石墨塊放射性較小,使其更便宜并更容易儲(chǔ)存。

在測(cè)試中,內(nèi)含1克碳-14的鉆石電池每天可以提供15焦耳的功率,小于單個(gè)AA電池的輸出。不過(guò),上述金剛石電池在工作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5730年后,仍然可以維持50%的電力,這些電池可以在航天器和衛(wèi)星等應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手。

布里斯托大學(xué)化學(xué)學(xué)院Neil Fox博士表示,碳-14之所以被選為源材料,因?yàn)樗l(fā)射短程輻射,可以被任何固體材料快速吸收。人體攝入或通過(guò)裸露的皮膚接觸碳-14會(huì)造成危害,但當(dāng)其被安全地保持在金剛石內(nèi)時(shí),就沒(méi)有任何短程輻射可以逃脫。事實(shí)上,金剛石是人類所知最硬的物質(zhì),可以為人體提供空前的安全防護(hù)。(網(wǎng)易數(shù)碼頻道)