TECHNOLOGY - познавательный журнал

Technology - Познавательный Журнал
14 января 2017

Алмазные батарейки позволят превратить радиоактивные отходы в чистую энергию

Достаточно любопытный способ извлечения чистой энергии из радиоактивных отходов ядерных реакторов предложили исследователи из Бристольского университета. Одним выстрелом учёным удалось убить сразу двух зайцев: они придумали, как избавиться от тысяч тонн отработанных графитовых стержней, которые в Великобритании и так уже некуда складывать, а также создали из этих отходов удивительные батареи, способные питать электроприборы на протяжении тысяч лет.

Графитовые стержни используются в ядерных реакторах для того, чтобы управлять интенсивностью течения ядерной реакции. Будучи помещённым в высокорадиактивную среду, часть углерода в графите замещается радиоактивным изотопом Углерод-14. Период полураспада этого изотопа составляет более 5700 лет. Основной объём углерода-14 сконцентрирован на внешней поверхности графитовых стержней, откуда его можно извлечь путём сильного нагрева до того момента, пока изотоп не перейдёт в газообразную форму.

Углерод-14 в газообразной форме при пониженном давлении и высокой температуре можно превратить в алмаз, ещё одну форму углерода. Искусственные алмазы обладают интересной особенностью – они генерируют электричество, когда оказываются помещены в радиоактивную среду. Учитывая, что в данном случае алмаз был создан из радиоактивного изотопа, он способен вырабатывать электроэнергию сам по себе. Это превращает полученный алмаз в своеобразный источник питания.

Но остаётся открытым вопрос – как обезопасить окружающих от радиационного излучения? Британские исследователи решили, что снаружи радиоактивный алмаз можно покрыть слоем из алмаза обыкновенного, что сведёт вредное излучение практически на нет. Радиационный фон такой батарейки не превысит фон обычного банана, купленного вами в супермаркете. Алмазная оболочка при облучении изнутри будет поглощать радиацию, и генерировать ещё больше электроэнергии, что приблизит КПД батареи к мифическим 100%.

Такая алмазная батарея не требует обслуживания, она не генерирует никаких отходов, не имеет съёмных частей, при этом оставаясь невероятно прочной – не забывайте, что мы говорим об алмазе. Но самое важное, что такая батарея сможет питать приборы на протяжении тысяч лет без всяческих подзарядок. Лишь через 5730 лет её заряд снизится до отметки в 50%. Это делает алмазные батареи идеальным решением для, например, спутников или космических экспедиций, отправленных на исследование далёкого космоса. Батареи можно использовать и в медицине, например, в имплантированных кардиостимуляторах батарейку не придётся менять никогда. Только представьте, какие горизонты открывает перед нами «Алмазная эпоха энергетики».