Ученые из Бристольского университета разработали революционную ядерно-алмазную батарею, способную обеспечивать энергией небольшие устройства в течение тысячелетий.
Основой батареи стал радиоактивный изотоп углерода-14, встроенный в искусственные алмазы, что делает её безопасной и практически вечной.
Как работает ядерно-алмазная батарея?
Принцип работы батареи основан на взаимодействии радиоактивного изотопа с алмазом. Когда углерод-14 испускает электроны, алмаз улавливает их, преобразуя энергию излучения в электричество.
Это похоже на работу солнечных панелей, которые преобразуют свет в энергию, но вместо солнечного света используется радиация.
"Алмаз, самый прочный материал на Земле, не только генерирует энергию, но и надежно защищает окружающую среду от излучения",- отмечает Нил Фокс, профессор материаловедения.
Преимущества и перспективы
Одна батарея с 1 граммом углерода-14 может вырабатывать 15 джоулей электроэнергии в день. Хотя это меньше, чем у стандартной батареи AA, ядерно-алмазная батарея способна работать десятки тысяч лет без подзарядки благодаря периоду полураспада углерода-14, составляющему 5730 лет.
Эта технология уже нашла потенциальное применение в медицине, где батарея может использоваться для кардиостимуляторов и других устройств с минимальным энергопотреблением.
Она также перспективна для космоса, например, в системах энергоснабжения спутников или межзвездных аппаратов, работающих в течение сотен лет.
Кроме того, батарея подходит для сложных и экстремальных условий эксплуатации, таких как подводная добыча нефти и газа, где надежность и долговечность критически важны.
Экологические и экономические аспекты
Создание таких батарей не только безопасно, но и способствует утилизации отходов атомной промышленности. Углерод-14 образуется в графитовых блоках ядерных реакторов, и использование его в батареях решает проблему его хранения и переработки.
Производство ядерно-алмазной батареи также экологично: устройство не имеет движущихся частей и не выделяет углекислый газ.