12月4日,英國原子能管理局
(UKAEA)宣布與布里斯托大學(xué)成功制造了世界上首個碳-14鉆石電池。據(jù)稱,該款電池壽命可長達數(shù)千年,可提供非常持久的能源動力。
據(jù)UKAEA氚燃料循環(huán)負責(zé)人Sarah
Clark介紹稱,這種鉆石電池是一種新興技術(shù),使用人造金剛石包裹少量的碳-14制成,它能夠以一種安全、可持續(xù)的方式來提供持續(xù)的兆瓦級電力(microwatt
levels of power)。
碳-14鉆石電池的工作原理是利用碳-14放射性衰變來產(chǎn)生低水平的電力,它的功能類似于太陽能電池板,將光轉(zhuǎn)化為電能,但鉆石電池不是使用光粒子(光子),而是從金剛石結(jié)構(gòu)內(nèi)部捕獲快速移動的電子。
碳14的半衰期長達5700年,因此鉆石電池的使用壽命幾乎與碳14一樣長、甚至更長,這使得鉆石電池成為更換電池不便設(shè)備的完美電源。它可以用于眼部植入、助聽器和心臟起搏器等醫(yī)療設(shè)備,能夠最大限度地減少更換需求和對患者的痛苦;也可用于太空或地球航空相關(guān)的極端環(huán)境,以往在這些領(lǐng)域使用傳統(tǒng)電池是不切實際的。例如,在需要識別和跟蹤地球或太空中設(shè)備時(如航天器或有效負載),這些鉆石電池可以為有源射頻
(RF)標記供電數(shù)十年,從而降低成本并延長使用壽命。
布里斯托大學(xué)材料學(xué)教授Tom
Scott說:“我們的微功率技術(shù)可以支持從空間技術(shù)和安全設(shè)備到醫(yī)療植入物的一系列重要應(yīng)用,我們很高興能夠在未來幾年內(nèi)與工業(yè)和研究領(lǐng)域的合作伙伴一起探索所有這些可能性。
此外值得注意的是,這些鉆石電池所使用的碳14,是從核裂變反應(yīng)堆的副產(chǎn)品石墨塊中提取的。這種技術(shù)通過將放射性材料重新利用,減少了核廢料,同時創(chuàng)造了寶貴的能源。據(jù)悉,僅英國就擁有近95000噸這種石墨塊。