英國(guó)布里斯托大學(xué)卡波特研究所(University of Bristol Cabot Institute)的研究團(tuán)隊(duì)利用核電站產(chǎn)生的核廢料開發(fā)出一種合成的鉆石電池,能夠在接受放射性作用后產(chǎn)生少量電流。
研究團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)開發(fā)成果十分有趣且環(huán)保,因?yàn)樵谡麄€(gè)過程中并不會(huì)產(chǎn)生排放,也不需要維護(hù),而且能夠提供用于特定類型的核廢料,還能為較低功耗的裝置提供接近無止境的續(xù)航力。
研究人員目前展示了利用鎳-63(nickel-63)元素作為輻射來源的鉆石電池原型,同時(shí)也正致力于使用碳-14(carbon-14)元素來提高效率。研究人員必須以其他外殼材料封裝這種鉆石電池,例如使用另一種合成鉆石,以吸收雜散輻射。鎳-63和碳-14元素都會(huì)發(fā)射β射線——這是一種高能量的電子,而且分別具有101年和5,730年的半衰期。這種半衰期也可用于測(cè)量電池耗盡至半衰期所需的時(shí)間。研究團(tuán)隊(duì)目前正致力于合成一種可同時(shí)作為自身輻射來源的碳-14鉆石。
雖然目前仍不清楚從這種鉆石電池可以得到什么樣的電流,但這項(xiàng)研究有趣之處在于它還提供了一種有效利用石墨烯核廢料的方式。
石墨烯目前已經(jīng)用于核能反應(yīng)爐中作為緩和劑,光是英國(guó)就擁有95,000噸的這種石墨烯塊。
布里斯托大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)表示,碳-14元素集中在這些石墨烯塊表面附近,使其易于擷取碳-14元素以用輻射驅(qū)動(dòng)的電池,同時(shí)能夠降低石墨烯塊的放射性。
布里斯托大學(xué)材料系教授Tom Scott表示,“顯著的應(yīng)用包括需要具有長(zhǎng)續(xù)航力的低功耗電子裝置,例如起搏器、衛(wèi)星、高空無人機(jī),甚至是航天器等。”