核廢料造清潔金剛石電池能實現嗎?
據英國《泰晤士報》網站12月1日報道稱核廢料造清潔電池實現已經取得了重大進展,研究人員發現,核廢料能轉化為放射性黑色金剛石,這種金剛石可用作金剛石電池,耐用數千年之久,這解決了核廢料處理、清潔電力的生產和電池壽命的問題。

這種用核廢料(liao)造清(qing)潔電(dian)池可耐(nai)用5000年,給(gei)需要(yao)持久和(he)絕對可靠的起搏(bo)器和(he)航天器部(bu)件(jian)等設備提(ti)供電(dian)力。
從(cong)(cong)核技術發明以來,全世(shi)界使用(yong)過的(de)石(shi)(shi)墨塊(kuai)數量是非常龐大的(de),這(zhe)種石(shi)(shi)墨塊(kuai)是核反(fan)應堆(dui)中(zhong)用(yong)來嵌入鈾棒(bang)的(de)。將石(shi)(shi)墨塊(kuai)外(wai)表的(de)碳(tan)-14提(ti)取后,它(ta)們的(de)放(fang)射(she)性就會大大降(jiang)低(di),從(cong)(cong)而將安(an)全存(cun)放(fang)這(zhe)種廢料(liao)的(de)長期費(fei)用(yong)降(jiang)低(di)數十(shi)萬億英鎊。
石墨塊加熱(re)后,放(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)碳(tan)大部分就會變(bian)成(cheng)氣體(ti)釋放(fang)(fang)出(chu)來(lai)。利(li)用高(gao)溫化(hua)學反應,這可(ke)以轉化(hua)為(wei)放(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)金剛石,碳(tan)原子以小(xiao)小(xiao)的(de)(de)黑色金剛石晶體(ti)的(de)(de)形(xing)式沉積于(yu)表面。這會產生(sheng)小(xiao)的(de)(de)電(dian)流。為(wei)了(le)安(an)全(quan)使用,要在其周圍形(xing)成(cheng)一(yi)個非放(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)金剛石層(ceng)。因此形(xing)成(cheng)的(de)(de)金剛石電(dian)池組表面發出(chu)的(de)(de)輻射(she)(she)量比香蕉還低。據研究表明用鎳(nie)-63制造出(chu)有效的(de)(de)金剛石電(dian)池。鎳(nie)-63是一(yi)種放(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)同位素,比碳(tan)-14還穩定。
金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)電(dian)(dian)池(chi)含(han)有20克碳-14,每(mei)天可以釋放300焦(jiao)耳能量,比同等重(zhong)量的(de)AA電(dian)(dian)池(chi)的(de)輸出(chu)功率低很(hen)多(duo)。然而,AA電(dian)(dian)池(chi)24小時后就耗(hao)盡了,而金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)電(dian)(dian)池(chi)5730年才耗(hao)電(dian)(dian)一半,這幾乎跟人類(lei)文明的(de)歷史一樣長。金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)電(dian)(dian)池(chi)越大(da),發電(dian)(dian)量也越大(da)。未來,多(duo)數金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)電(dian)(dian)池(chi)的(de)大(da)小可能像現在的(de)手(shou)表電(dian)(dian)池(chi)差(cha)不多(duo)。
這些電(dian)池的壽命將使各種設(she)備的長時間供電(dian)發生根本性的變化。
金剛石電池是什么?
金剛(gang)石電池是使用(yong)核(he)廢(fei)料(liao)再利(li)用(yong)技術發(fa)明創(chuang)造(zao)的(de)(de)一(yi)種清潔能源電池,是布里斯托大學研究人(ren)員開發(fa)的(de)(de)一(yi)種用(yong)于(yu)制造(zao)電池的(de)(de)新技術,有(you)助于(yu)消除與核(he)廢(fei)料(liao)有(you)關的(de)(de)一(yi)些問題(ti),同時(shi)帶(dai)來清潔能源.
新技術涉及在放射性領域使用人(ren)造金剛石,這些人(ren)造金剛石僅(jin)需接近放射源的位置就能夠產生電(dian)荷.
石(shi)墨塊加熱(re)后,放(fang)射(she)性(xing)碳大部分就會變(bian)成(cheng)氣體釋放(fang)出來。利(li)用(yong)高溫化(hua)學反應(ying),這可以(yi)轉化(hua)為(wei)放(fang)射(she)性(xing)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi),碳原子以(yi)小小的黑色金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)晶體的形式沉積于表面。這會產(chan)(chan)生(sheng)小的電(dian)流。為(wei)了安全(quan)使用(yong),要在(zai)其周圍形成(cheng)一(yi)個非放(fang)射(she)性(xing)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)層(ceng)。因此形成(cheng)的金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)電(dian)池(chi)(chi)組(zu)表面發(fa)出的輻射(she)量比香蕉還低。據研(yan)究(jiu)表明(ming)用(yong)鎳-63制造出有效的金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)電(dian)池(chi)(chi)。鎳-63是一(yi)種(zhong)放(fang)射(she)性(xing)同位(wei)素,比碳-14還穩定(ding)。通(tong)過將(jiang)放(fang)射(she)性(xing)材(cai)料封(feng)裝在(zai)人造鉆石(shi)中,我們將(jiang)核廢料轉變(bian)為(wei)核動力電(dian)池(chi)(chi),可以(yi)長期(qi)提供清潔能源(yuan).這種(zhong)電(dian)池(chi)(chi)沒有運動部件,沒有排(pai)放(fang)物產(chan)(chan)生(sheng),也不(bu)需要維護,就能直接發(fa)電(dian)。
