英國將核廢料化為「鑽石電池」,可用於心臟起搏器、人造衛星

2020-11-26 澎湃新聞

英國將核廢料化為「鑽石電池」，可用於心臟起搏器、人造衛星

澎湃新聞記者 王燦 實習生 陳一諾

2016-12-05 08:11 來源：澎湃新聞

將放射材料包裹進鑽石，置於放射源附近即可產生少量電流。

如果說有一種技術能夠解決困擾核工業的核廢料問題，同時還能提供清潔能源，這種技術是不是很棒。近日，來自英國的科學家團隊就開發出了這種可謂是一石二鳥的新技術。

據英國布裡斯託大學官網11月25日報導，該校物理學家和化學家組成的研究團隊開發出一種新技術，能用核廢料造出核能電池。他們將放射材料包裹進鑽石，置於放射源附近即可產生少量電流。

該研究團隊在該校卡伯特研究院每年一度「改變世界的想法」的演講中，展示了含有放射性元素鎳-63的「鑽石電池」原型。他們在電池原型中內置了一顆人造鑽石，跟大多數發電技術需要利用能量驅動磁體穿過電線產生電流不同，「鑽石電池」需靠近放射源就能產生微弱的電流。

參與研究人員、該校界面分析中心材料學教授湯姆·斯科特解釋道，「不需驅動任何粒子，沒有任何廢物排放，也不要求定期維修，我們的新電池可直接發電，將核廢料轉變成清潔能源。」

核能電池的原型產品將鎳-63同位素當作輻射源，未來，該團隊還準備利用碳-14來提高電池的效能。他們發現，碳-14主要集中於核電站反應堆的石墨塊表面，這些石墨因為輻射的影響從穩定的碳轉化成放射性碳-14，其半衰期為5730年。英國當前擁有大約95000噸含放射性碳-14的石墨塊，對其儲存和處理的過程不僅危險而且耗費巨資。

該研究團隊認為，可以將這些碳-14提取出來，將其包裹進鑽石中可製成全新的核能電池。這些核廢料中的輻射就會逐步消減，後續處理的難度和費用會大大降低。

「碳-14能成為備選材料是因為它能釋放短波輻射，這種輻射會很快被固體材料吸收，」布裡斯託大學化學院的福克斯說道。「這種同位素如果直接接觸皮膚，會對人身體造成巨大損害，不過將其封裝在人造鑽石中，任何短波輻射都會被屏蔽。事實上，鑽石是硬度最高的物質，因此它能為人類提供最高等級的防護。」

碳-14漫長的半衰期也意味著這些電池的壽命可延續幾千年。這種電池特別適用於那些不方便充電或更換電池的低能耗設備，如心臟起搏器、人造衛星、高海拔無人機甚至宇宙飛船等。

不過，該研究團隊的這種想法確實可以「改變世界」，但要真正用起來，甚至走進人們生活，或許還有很長的路要走。

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關鍵詞 >> 核電池,英國,半衰期,心臟起搏器,人造衛星,澎湃

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