Первая в мире алмазная батарея прослужит 5700 лет: в чем секрет новой технологии

Ученые из Университета Бристоля и Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) успешно разработали первую в мире алмазную батарею на основе углерода-14. Об этом пишет interestingengineering.com.

Этот революционный источник энергии может питать устройства в течение тысяч лет, предлагая устойчивое и эффективное решение для широкого спектра применений.

Алмазная батарея использует радиоактивный распад углерода-14, радиоактивного изотопа, обычно используемого при радиоуглеродном датировании, для выработки электроэнергии. Заключенная в алмаз, который является одним из самых твердых известных материалов, батарея безопасно улавливает излучение для выработки электроэнергии.

Углерод-14 испускает короткодействующее излучение, которое поглощается алмазной оболочкой, обеспечивая безопасность при выработке низкого уровня электроэнергии. Аккумулятор работает аналогично солнечным панелям, но вместо преобразования света в электричество он использует быстро движущиеся электроны радиоактивного распада. Результатом является долговечный, надежный источник питания с впечатляющим сроком службы. Поскольку период полураспада углерода-14 составляет 5 700 лет, аккумулятор сохранит половину своей мощности даже через тысячи лет.

"Алмазные батареи предлагают безопасный, устойчивый способ обеспечения непрерывных уровней мощности в микроваттах. Это новая технология, которая использует искусственный алмаз для безопасного заключения небольших количеств углерода-14", — заявили в UKAEA.

Слабая радиолюминесценция, зафиксированная камерой с низкой интенсивностью света, от синтетической алмазной углеродной пленки, изготовленной из бета-излучающих атомов углерода-14.

Одним из наиболее многообещающих аспектов алмазных батарей на основе углерода-14 является их универсальность. Эти устройства могут использоваться в различных средах и в технике, где обычные источники питания непрактичны. Биосовместимая алмазная батарея может произвести революцию в здравоохранении, питая имплантаты, такие как кардиостимуляторы, слуховые аппараты и глазные приборы. В отличие от традиционных батарей, которые требуют частой замены, алмазный аналог может работать десятилетиями, уменьшая дискомфорт пациента и хирургические риски. Более того, эти батареи идеально подходят для космических миссий и удаленных мест на Земле. Они могут питать космические корабли, спутники в течение десятилетий.

Углерод-14, используемый в этих батареях, извлекается из графитовых блоков, побочного продукта ядерных реакторов деления. За счет повторного использования этого радиоактивного материала технология сокращает ядерные отходы, создавая при этом ценный источник энергии. Только в Великобритании хранится около 95 000 тонн графитовых блоков. Процесс включает использование установки плазменного осаждения — специализированного устройства, разработанного совместной группой UKAEA и Бристольского университета, для выращивания алмазной структуры. Такой подход не только обеспечивает практическое использование радиоактивных отходов, но и снижает стоимость и проблемы безопасного хранения.

Ранее мы писали про топ-6 устройств для хранения энергии вместо литиевых батарей. В этой статье Фокус рассматривает технологии, которые могли бы заменить литий-ионные аккумуляторы, и рассказывает о том, как работают современные альтернативные батареи.