據(jù)國外媒體報(bào)道，英國布里斯托大學(xué)科學(xué)家近日利用核廢料制造出一種新型的人造鉆石電池，這種放射性鉆石電池的使用壽命長達(dá)五千年以上。研究人員介紹說，這種新型電池將可用于那些需要長期供電的儀器和設(shè)備，比如心臟起搏器、無人機(jī)、衛(wèi)星、太空船等。這一突破性發(fā)明同時(shí)還可以解決核廢料處理問題、電池壽命問題以及清潔電能問題等。

與其它大多數(shù)發(fā)電技術(shù)不同，人造鉆石只需要足夠接近一種放射源就可以產(chǎn)生電荷。英國布里斯托大學(xué)交互分析中心材料科學(xué)家湯姆-斯科特教授介紹說，“其中不需要運(yùn)動(dòng)的部件，不會(huì)產(chǎn)生輻射，也不需要維護(hù)，就可以直接發(fā)電。我們將放射性物質(zhì)封裝于鉆石內(nèi)，同時(shí)也解決了核廢料處理問題，這是一個(gè)長期困擾科學(xué)家的難題。現(xiàn)在可以將核廢料轉(zhuǎn)化成核電池，并可以作為一種長期供電的清潔能源。”

研究人員制造的“鉆石電池”原型采用的是放射性同位素“鎳-63”作為放射源。目前，研究人員正在致力于提高這種電池的效能。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們采用碳的一種放射性版本“碳-14”作為放射源。在特種中用作調(diào)節(jié)劑的石墨塊中會(huì)產(chǎn)生這種“碳-14”，“碳-14”就濃縮于這些石墨塊的表面。

研究人員將“碳-14”提取后，再將其封裝于一塊人造鉆石中，就制成了一塊核電池。由于放射源被安全地封裝于非放射性的鉆石中，而外層的鉆石又是已知最堅(jiān)硬的物質(zhì)。因此，研究人員表示，從理論上講這種電池使用起來是安全的。布里斯托大學(xué)化學(xué)學(xué)院科學(xué)家尼爾-福克斯博士解釋說，“之所以選擇‘碳-14’作為放射源物質(zhì)，是因?yàn)樗鼤?huì)放射出一種短程放射線，可以被任何固態(tài)物質(zhì)吸收。因此，裸露的皮膚碰到它，當(dāng)然很危險(xiǎn)。但如果被封裝到鉆石中，任何短程放射線都無法逃離。事實(shí)上，鉆石是人類已知最堅(jiān)硬的物質(zhì)，其它任何物質(zhì)可能都無法提供比鉆石更好的保護(hù)。”

當(dāng)然，與當(dāng)今其它的電池技術(shù)相比，鉆石電池電量相對較低。但是，它們足夠長的壽命意味著它們可以在續(xù)航時(shí)間上徹底改變電池的屬性。在每一塊電池中使用的“碳-14”量并不確定。研究人員介紹說，如果一塊電池中大概含有一克“碳-14”，每天會(huì)釋放大約15焦耳的能量。“碳-14”的半衰期為5730年。這就意味著一塊2016年生產(chǎn)的電池可以用到7746年才會(huì)耗完一半的能量。

斯科特教授表示，“根據(jù)放射性物質(zhì)的半衰期，這種電池會(huì)持續(xù)損失電能。5730年后，這塊電池將只剩下一半的電量。11000年，它將只剩下25%的電量。”5730年后，電池仍將以低電量持續(xù)工作。不過，其電流強(qiáng)到足以保證一些儀器或設(shè)備的運(yùn)行，不管是衛(wèi)星還是太空船，當(dāng)然這也要根據(jù)特定設(shè)備的電量需求而定。斯科特教授表示，“我們展望，這些電池將可用于那些不適合充電或更換傳統(tǒng)電池的環(huán)境中。很明顯的應(yīng)用是就是那些電量需求低同時(shí)供電時(shí)間長的電器設(shè)備，比如心臟起搏器、衛(wèi)星、無人機(jī)甚至太空船。”

目前，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得資金支持用于未來3年的進(jìn)一步深入研究。