英国将核废料化为“钻石电池”,可用于心脏起搏器、人造卫星

澎湃新闻记者 王灿 实习生 陈一诺

2016-12-05 08:11 来源:澎湃新闻

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将放射材料包裹进钻石,置于放射源附近即可产生少量电流。
如果说有一种技术能够解决困扰核工业的核废料问题,同时还能提供清洁能源,这种技术是不是很棒。近日,来自英国的科学家团队就开发出了这种可谓是一石二鸟的新技术。
据英国布里斯托大学官网11月25日报道,该校物理学家和化学家组成的研究团队开发出一种新技术,能用核废料造出核能电池。他们将放射材料包裹进钻石,置于放射源附近即可产生少量电流。
该研究团队在该校卡伯特研究院每年一度“改变世界的想法”的演讲中,展示了含有放射性元素镍-63的“钻石电池”原型。他们在电池原型中内置了一颗人造钻石,跟大多数发电技术需要利用能量驱动磁体穿过电线产生电流不同,“钻石电池”需靠近放射源就能产生微弱的电流。
参与研究人员、该校界面分析中心材料学教授汤姆·斯科特解释道,“不需驱动任何粒子,没有任何废物排放,也不要求定期维修,我们的新电池可直接发电,将核废料转变成清洁能源。”
核能电池的原型产品将镍-63同位素当作辐射源,未来,该团队还准备利用碳-14来提高电池的效能。他们发现,碳-14主要集中于核电站反应堆的石墨块表面,这些石墨因为辐射的影响从稳定的碳转化成放射性碳-14,其半衰期为5730年。英国当前拥有大约95000吨含放射性碳-14的石墨块,对其储存和处理的过程不仅危险而且耗费巨资。
该研究团队认为,可以将这些碳-14提取出来,将其包裹进钻石中可制成全新的核能电池。这些核废料中的辐射就会逐步消减,后续处理的难度和费用会大大降低。
“碳-14能成为备选材料是因为它能释放短波辐射,这种辐射会很快被固体材料吸收,”布里斯托大学化学院的福克斯说道。“这种同位素如果直接接触皮肤,会对人身体造成巨大损害,不过将其封装在人造钻石中,任何短波辐射都会被屏蔽。事实上,钻石是硬度最高的物质,因此它能为人类提供最高等级的防护。”
碳-14漫长的半衰期也意味着这些电池的寿命可延续几千年。这种电池特别适用于那些不方便充电或更换电池的低能耗设备,如心脏起搏器、人造卫星、高海拔无人机甚至宇宙飞船等。
不过,该研究团队的这种想法确实可以“改变世界”,但要真正用起来,甚至走进人们生活,或许还有很长的路要走。
责任编辑:李跃群澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 核电池,英国,半衰期,心脏起搏器,人造卫星,澎湃

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