Дијамантске батерије од нуклеарног отпада

Нуклеарна енергија сматра се за еколошки прихватљив извор енергије иако производи огромне количине штетног нуклеарног отпада који је веома тежак за даље процесирање, разграђивање, и адекватно одлагање без лошег ефекта по животну средину и здравље људи. Шта је ту онда еколошки прихватљиво? Нуклеарна енергија не производи угљен диоксид, што значи да не штети нашој атмосфери и озонском омотачу.

Због свега тога, научници не престају да раде на решавању проблема нуклеарног отпада, а сада се појавило потенцијално револуционарно решење које ће не само помоћи приликом елиминације ове врсте отпада, већ донети и ново и невероватно ефикасно решење за батерије које напајају огромну већину уређаја које користимо. О чему се тачно ради?

Дуготрајне батерије

Током 2016. године, група истраживача, најпре физичара и хемичара са Универзитета у Бристолу, отпочела је рад на ономе што сада можемо назвати радиоактивним дијамантским батеријама. Производ који су изумели јесте бетагалвански уређај који се погони путем бета отпада нуклеарног отпада.

BloombergAdria.com

Бета распад јесте врста распада радиоактивних материја која настаје када језгро атома има више честица и када почне да отпушта део тих честица како би се остварио стабилнији однос протона и неутрона. Овај процес производи јонизујућу радијацију која се назива бета радијација, а која се састоји од електрона или позитрона велике брзине и енергије – бета честица.

Састав бетагалванске батерије

Типична бетагалванска ћелија састоји се од танког слоја радиоактивног материјала који се поставља између полупроводника. Како нуклеарни материјал пролази кроз свој неминовни распад, он одашиље бета честице који ослобађају електроне присутне у полупроводницима, чиме се ствара електрична струја.

BloombergAdria.com

Међутим, густина снаге радиоактивног извора смањује се што је даља од полупроводника, што значи да су нуклеарне батерије мање ефикасне од других тренутно присутних типова батерија. Решење за овај проблем је ПЦД илити поликристални дијамант.

Процес производње

Радиоактивне батерије производе се процесом хемијског таложења испарења, који се користи и за производњу вештачких дијаманата. Истраживачи су модификовали овај процес за производњу радиоактивних дијаманата коришћењем радиоактивног метана који у себи садржи изотоп Царбон-14, који се налази и на озраченим графитним блоковима у нуклеарним реакторима. Стога, ови дијаманти имају улогу и радиоактивног извора и полупроводника.

BloombergAdria.com

Када се изложе бета радијацији, добија се дугорочна батерија која не захтева пуњење. Нуклеарни отпад присутан унутар батерије служи да је напаја изнова и изнова са минимумом деградације током стотина година. Теоретски, оваква батерија могла би потрајати и хиљаду година без потребе за заменом или пуњењем.

У овом тренутку оваква батерија јесте прототип који се још увек не може употребљавати у стандардним апликацијама попут батерије лаптопа или мобилног телефона због мале количине електричне енергије коју производи. До тада, компанија Аркенлигхт из Енглеске планира да створи први комерцијални примерак овакве батерије који би се користио у пејсмејкерима и разним сензорима током следеће године.

(Бенцхмаркс)

За још вести запратите нас на нашој званичној Фејсбук страници - будимо "на ти".

Нова димензија новости, ваш "Nportal.rs".