科學家成功開發核電池 發電進入「鑽石時代」

2021-01-12 網易新聞

新華社北京11月30日新媒體專電 英媒稱,利用核廢料讓核電池內產生電流的新技術已經開發成功。英國布里斯托大學一個由物理學家和化學家組成的科研團隊製成一種人造鑽石,將其放入輻射場中能夠產生微弱的電流。這可能解決核廢料、清潔發電和電池壽命等一系列問題。

據英國物理科學新聞網站11月29日報導,研究人員11月25日在英國卡伯特研究所年度講座上闡述了這種創新性的放射性能源利用方法。

大多數發電技術是利用能量讓磁鐵在線圈中間移動從而產生電流。人造鑽石則不同,只需將它放置在放射源附近,就能產生電荷。

布里斯托大學界面分析中心的材料學教授、卡伯特研究所會員湯姆·斯科特說:「不需要移動,沒有排放,也不需要維護,直接就能發電。我們將放射性材料放入鑽石內,就把老問題核廢料變成了核電池,可以長時間提供清潔能源。」

該團隊展示了一個以鎳-63為放射源的「鑽石電池」原型。不過,他們現在正嘗試用碳-14來大幅提升發電效率。碳-14是一種具有放射性的碳同位素,在核電站用來降低反應速度的石墨塊中生成。該大學的研究顯示,碳-14在石墨塊的表面上聚集,所以可以經過處理去除大部分碳-14。然後將去除的碳-14放進鑽石內,製成核電池。

英國目前有近9.5萬噸石墨塊,去除碳-14後,它們的放射性減弱,使得安全存儲這種核廢料的成本和挑戰性都降低了。

該大學化學學院的尼爾·福克斯解釋說:「選擇碳-14作為放射源材料,是因為它釋放短距離輻射,可以被任何固體材料迅速吸收。如果裸露的肌膚接觸到它就會很危險,但是放在鑽石內卻很安全,不會有任何短距離輻射逃出。鑽石是人類已知最堅硬的物質,除此之外也找不到可以提供更強保護的材料了。」

雖然比現在的電池技術的功率低,但是這種鑽石電池壽命長的特點從長遠來看可能徹底改變各種設備的供電模式。如果使用碳-14,用上5730年電池發電量才會下降一半,這跟人類文明的歷史差不多長了。

斯科特還說:「我們認為,這種電池可用於無法充電或者無法替換傳統電池的地方。低功率用電設備顯然也可以使用這種電池,因為這種設備需要電源具有很長的壽命,比如心臟起搏器、衛星、高空無人機甚至宇宙飛船等。」

(原標題:科學家成功開發核電池 發電進入「鑽石時代」)

本文來源:新華社新媒體專線 責任編輯: 王曉易_NE0011

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