摘要 布里斯托大學的物理學家和化學家們宣布,他們找到了一種方法,可以將數千噸看似無價值的核廢料轉化成人造金剛石電池,這種電池使用壽命可以持續數千年,超過整個人類目前的歷史。他們對英國老化...
布里斯托大學的物理學家和化學家們宣布,他們找到了一種方法,可以將數千噸看似無價值的核廢料轉化成人造金剛石電池,這種電池使用壽命可以持續數千年,超過整個人類目前的歷史。他們對英國老化的 Magnox 反應堆核廢料進行研究,該反應堆在經過半個多世紀的服務后正在退役。

核金剛石電池基于以下事實:當人造金剛石暴露于輻射時,其本身會產生小電流。這可以構建一個沒有移動部件,不排放廢氣且無需維護的電池。布里斯托爾研究人員發現碳-14 不均勻分布在石墨塊中,集中在最靠近鈾燃料棒的一側。為了生產電池,研究人員對墨塊加熱,從放射性末端排出碳-14,然后加以收集,并使用低壓和高溫將其變成人造鉆石。
一旦形成鉆石,由碳-14 發射的β粒子與金剛石的晶格相互作用,拋棄電子并產生電流。鉆石本身是放射性的,因此它們外涂第二層非放射性金剛石涂層以輻射屏蔽。這意味著坐在金剛石電池旁邊的人會收到與坐在香蕉旁邊的人一樣多輻射。此外,鉆石的硬度有助于保持放射性物質的安全。
研究人員表示,碳-14 具有很長半衰期,研究人員估計,鉆石電池在5,730 年后仍然會有 50% 的容量,適合需要長期使用能量源的低功率電氣設備,如起搏器,衛星,高空無人機,甚至宇宙飛船。