Prva nuklearna dijamantska baterija mogla bi napajati uređaje hiljadama godina

Prva nuklearna dijamantska baterija na svetu napaja uređaje pomoću ugljenika-14, čije vreme poluraspada iznosi 5.700 godina.

Ova baterija na nuklearni pogon, koja koristi radioaktivni izotop ugrađen u dijamant, mogla bi napajati male uređaje hiljadama godina, kažu naučnici.

Preporučujemo

Nuklearna baterija koristi reakciju dijamanta postavljenog u blizinu radioaktivnog izvora u cilju spontane proizvodnje električne energije, kažu naučnici sa Bristolskog univerziteta.

Nikakvo kretanje – ni linearno ni rotaciono – nije potrebno. To znači da nije potrebna energija za kretanje magneta kroz kalem ili pomeranje armature unutar magnetnog polja radi proizvodnje električne struje, što je potrebno u slučaju konvencionalnih izvora energije.

Dijamantska baterija upotrebljava brze elektrone pobuđene radijacijom, slično načinu na koji solarna energija koristi fotonaponske ćelije za pretvaranje fotona u struju.

Naučnici sa istog univerziteta su 2017. godine prvi put demonstrirali prototip dijamantske baterije sa niklom-63 kao radioaktivnim izvorom. U novom projektu, izabran je ugljenik-14 pošto emituje radijaciju kratkog dometa, koju brzo apsorbuje bilo koji čvrsti materijal – što znači da nema brige zbog štetnog dejstva radijacije.

Iako bi ugljenik-14 bio opasan u slučaju gutanja ili dodirivanja golim rukama, dijamant koji ga obuhvata sprečava da radijacija pobegne. Dijamant je najčvršća supstanca poznata čoveku i bukvalno ne postoji ništa što bi moglo pružiti bolju zaštitu, kaže profesor Nil Foks.

Ugljenik-14 postoji u prirodi, ali se stvara u velikim količinama u grafitnim blokovima koji se koriste za kontrolu nuklearnih postrojenja. Istraživači su pronašli ovaj izotop koncentrisan na površini tih blokova.

Jedna nuklearna dijamantska baterija sa jednim gramom ugljenika-14 mogla bi da obezbedi 15 džula električne energije dnevno. Poređenja radi, standardna alkalna AA baterija, teška oko 20 grama, ima kapacitet za skladištenje energije od 700 džula po gramu – obezbeđuje više energije nego nuklearna dijamantska baterija na kratke staze, ali bi se iscrpila u roku od 24 sata.

Nasuprot tome, vreme poluraspada ugljenika-14 je 5.730 godina, što znači da je potrebno toliko dugo da se baterija istroši 50%. To je blizu starosti najranije civilizacije na svetu.

Još jedna ilustracija: svemirska letelica sa ovom nuklearnom dijamantskom baterijom stigla bi do Alfa Kentaurija – našeg najbližeg stelarnog suseda, udaljenog otprilike 4,4 svetlosne godine od Zemlje – mnogo pre nego što bi se njena energija značajno potrošila.

Baterija sa ugljenikom-14 mogla bi se koristiti u razne svrhe, uključujući elektroniku, medicinske uređaje i svemirsko putovanje. Specijalne upotrebe uključuju rendgenske aparate i medicinske uređaje koji moraju da funkcionišu dugo, ali zahtevaju nizak nivo energije, kao što su pejsmejkeri i mašine koje rade u teškim i opasnim uslovima, poput naftnih i gasnih postrojenja na morskom dnu.

Baterija bi takođe mogla biti dovoljno mala da napaja radiotalasne primopredajnike za identifikaciju i praćenje uređaja i tovara na Zemlji ili u svemiru.

Bateriju su napravili naučnici sa Bristolskog univerziteta u saradnji sa Upravom za atomsku energiju Ujedinjenog Kraljevstva. Nema pokretnih delova i stoga ne zahteva održavanje, niti proizvodi karbonske emisije.

(Telegraf Nauka/Live Science)