К основному контенту

Созданы вечные батарейки на основе радиоактивного алмаза!

Созданы вечные батарейки на основе радиоактивного алмаза!

На атомных электростанциях Великобритании работают графито-газовые ядерные реакторы (ГГР), которые значительно безопаснее в эксплуатации по сравнению с графито-водными (ГВР) и водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР работают на АЭС России).


В ГГР для управления тепловой мощностью цепной реакции деления ядер изотопа урана-238 в качестве замедлителя используются графитовые (углерод-12) стержни, а теплоносителем является углекислый газ. В процессе эксплуатации реактора углерод-12 под воздействием радиоактивного излучения превращается в основном в поверхностном слое стержня в радиоактивный изотоп углерод-14 (его еще называют радиоуглеродом или радиокарбоном).

Отработанные графитовые замедлители через определенные промежутки времени заменяют на новые, а радиоактивные стержни (которых на сегодняшний день в Соединенном Королевстве уже тысячи тонн) приходится утилизировать в специально оборудованные бункеры, где они должны храниться практически вечно (период полураспада углерода-14 – около 5700 лет!).

И вот в Бристольском университете разработали технологию, предоставляющую возможности, во-первых, очищать отработавшие в ядерном реакторе графитовые стержни от радиоактивного поверхностного слоя, после чего они состоят практически их чистого углерода-12, который можно использовать в различных отраслях промышленности (в том числе, для изготовления новых стержней-замедлителей для ядерных реакторов), во-вторых, удаленный с поверхности стержней радиоактивный слой углерода-14 можно использовать для производства «вечных» источников электропитания: за 5700 лет они потеряют всего половину своего начального электрического заряда, обусловленного природой радиоактивности.



Итак, первый этап технологии заключается в высокотемпературном нагреве графитового стержня в вакууме, при котором углерод-14 переходит в газообразное состояние. Этот газообразный радиоуглерод известным способом превращают в радиоактивные кристаллы алмаза. А поскольку распад каждого атом углерода-14 завершается появлением атома азота с излучением в окружающую среду одного электрона и одного электронного нейтрино, остается только разместить на кристалле радиоактивного алмаза электроды для «сбора» выделяющихся в его объеме электронов – и источник тока готов. Для защиты людей от радиационного облучения радиоактивный алмаз покрывают пленкой алмаза, полученной из углерода-12, в результате чего радиационный фон вблизи «вечного» источника тока не превышает естественного атмосферного фона.

Батарейки из радиоактивного алмаза могут тысячи лет работать на космических аппаратах-«дальнобойщиках», но самые ближайшие (очевидные) сферы их использования – имплантированные кардиостимуляторы, в которых не нужно будет время от времени производить замену «потерявших заряд» аккумуляторов, и устройства Интернета вещей, установленные «раз и навсегда» в труднодоступных районах.

См. также:

Комментарии

Отправить комментарий

ПОПУЛЯРНОЕ

Китайцы будут освещать город с помощью искусственных «лун» - идею украли у нас!

Первые системы на базе искусственного интеллекта для защиты от кибератак будущего

Бесплатная навигационная программа для яхт и катеров: что выбрать?

Что такое Dust Networks и как она работает?

Арсенида бора: когда новый дешевый материал для охлаждения микропроцессоров выйдет на рынок?