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英國研制出首款碳-14金剛石電池 可為設備供電數千年

發布時間:2024-12-12
低光強度相機捕捉到由發射β時線的碳-14原子制成的合成金剛石碳膜發出的微弱無線電光

據英國原子能管理局4日宣布,該機構和布里斯托爾大學的科研人員成功制造出世界上第一塊碳-14金剛石電池。這種新型電池的潛在壽命可達數千年,有望成為一種非常持久的能源。
英國原子能管理局氚燃料循環主任Sarah Clark表示,這是一種利用人造鉆石包裹少量碳-14的新興技術,用一種安全、可持續的方式來提供持續的微瓦級電力。
這種鉆石電池的工作原理是利用放射性同位素碳-14的放射性衰變來產生低水平的電能。碳-14的半衰期約為5700年。鉆石作為碳14的保護殼,確保安全的同時保持其發電能力。它的工作原理類似于太陽能電池板,但鉆石電池不是使用光粒子(光子),而是從鉆石結構中捕捉快速移動的電子。
在應用場景上,這種新型電池可用于眼部植入物、助聽器和心臟起搏器等醫療設備領域,最大限度地減少更換需求和對患者的痛苦。
除此以外,還適合地球和太空的極端環境中使用。例如,這些電池可以為有源射頻 (RF) 標簽等設備供電,這些標簽用于跟蹤和識別航天器或有效載荷等物體。據稱,碳-14 金剛石電池無需更換即可運行數十年,這使得它成為太空任務和遠程地面應用的一個有希望的選擇,因為在這些應用中傳統的電池更換是不可行的。
關于英國原子能管理局與布里斯托大學
英國原子能管理局(UK Atomic Energy Authority)簡稱UKAEA,為英國商業、能源與產業戰略部下屬的國立研究機構,實施英國與歐洲的可控核聚變相關的研究。
布里斯托大學(University of Bristol),簡稱布大,早在2016年就開發了放射性金剛石電池,該技術是利用核廢料制成一種人造鉆石,將其放入輻射場中能夠產生微弱的電流,自此,發電開始進入“鉆石時代”。


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