Ядерные отходы превратили в алмазные батарейки

Ученые Университета Бристоля (Великобритания) превратили ядерные отходы в искусственные алмазы, из которых сделали суперэффективные батареи. Эти алмазы способны генерировать электрический ток и в перспективе могут обеспечить источник питания в течение тысяч лет благодаря многолетнему периоду полураспада радиоактивных веществ, из которых они сделаны.

«У этих батареек нет меняющихся факторов, они не производят вредных выбросов и не требуют обслуживания – просто производят электроэнергию. Путем инкапсуляции радиоактивных материалов внутрь алмаза мы превращаем долгосрочную проблему ядерных отходов в атомные батареи и таким образом обеспечиваем долгосрочную поставку экологически чистой энергии», – говорят ученые.

На данный момент исследователи продемонстрировали прототип алмазной батареи, использующей нестабильный изотоп никеля (никель-63) в качестве источника излучения. Его период полураспада составляет около 100 лет. Но, по словам ученых, есть еще лучший источник, который они сейчас испытывают, – это углерод-14 с периодом полураспада 5730 лет.

«Углерод–14 был выбран в качестве исходного материала, поскольку он излучение происходит в коротком диапазоне и легко впитывается любым твердым объектом. При это алмаз, являясь одним из самых твердых материалов, является самой надежной защитой для подобной радиации», – поясняют эксперты.

Они сравнивают показатели современных батареек с новыми. Щелочная батарейка АА весит около 20 граммов, имеет плотность хранения энергии 700 Джоулей/грамм и расходует эту энергию при непрерывной работе в течение 24 часов. Алмазная бета-батарея, содержащая 1 грамм углерода-14, будет доставлять 15 Джоулей в день и поддерживать эту производительность 5730 лет, так что общее количество накопленной энергии составит 2,7 ТераДжоулей (тера – это 10 в двенадцатой степени). То есть эта технология хороша для маломощных систем.

Такие батареи можно будет применять в ситуациях, когда невозможно зарядить или заменить обычные батарейки. Речь идет о маломощных электрических устройствах, требующих источники энергии с долгим сроком службы: кардиостимуляторах, спутниках, высотных беспилотниках или космических кораблях.