Британські дослідники створили унікальне джерело живлення на основі радіоактивного вуглецю. Нова алмазна батарея здатна виробляти електроенергію протягом тисячоліть без підзарядки та заміни.
Про це повідомляє University of Bristol.
Основою нової технології став ізотоп вуглецю-14, який отримують із графітових блоків відпрацьованих ядерних реакторів. Саме ці блоки накопичуються після виведення атомних електростанцій з експлуатації та потребують тривалого зберігання.
Під час нагрівання графіту радіоактивний вуглець-14 виділяється у вигляді газу. Після цього його перетворюють на штучні алмази за допомогою високих температур і тиску.
За словами розробників, такий підхід дозволяє одночасно вирішити дві проблеми. По-перше, знижується рівень радіоактивності графітових відходів. По-друге, створюється матеріал для наддовговічних джерел енергії.
Технологія працює за принципом бета-вольтаїки. Оскільки алмаз містить вуглець-14, він природним чином випромінює бета-частинки — електрони.
Під час радіоактивного розпаду ці електрони взаємодіють із напівпровідниковою структурою всередині алмазної матриці. У результаті виникають носії заряду, які формують постійний електричний струм.
Для захисту від випромінювання радіоактивний кристал поміщають усередину другого шару зі звичайного штучного алмазу. Така оболонка повністю поглинає випромінювання та одночасно підвищує ефективність роботи системи.
Головною перевагою розробки є її довговічність. Період напіврозпаду вуглецю-14 становить 5730 років, тому батарея здатна працювати набагато довше за більшість людських цивілізацій.
Дослідники наголошують, що пристрій безпечний для людини. За їхніми оцінками, рівень випромінювання на поверхні батареї нижчий за природний радіаційний фон, який створює звичайний банан.
Через невелику потужність такі джерела енергії не підходять для смартфонів, ноутбуків чи електромобілів. Водночас вони можуть стати корисними для обладнання, яке має працювати десятиліттями без обслуговування.
Серед можливих сфер застосування вчені називають космічні апарати, глибоководні дослідницькі станції, кардіостимулятори та різноманітні датчики, встановлені у важкодоступних або небезпечних місцях.