Prima baterie nucleară cu diamant din lume, care utilizează un izotop radioactiv încorporat într-un diamant, ar putea alimenta dispozitivele mici timp de mii de ani, susțin oamenii de știință de la Universitatea din Bristol, Marea Britanie.
Bateria nucleară folosește reacția unui diamant plasat în apropierea unei surse radioactive pentru a produce electricitate în mod spontan, fără a fi necesară o mișcare de translație sau rotație. Aceasta înseamnă că nu este necesară energie pentru a deplasa în magnet printr-o bobină sau pentru a răsuci o armătură într-un câmp magnetic pentru a produce curent electric, așa cum este necesar în cazul surselor convenționale de energie.
Bateria cu diamant culege electronii rapizi excitați de radiație, așa cum panourile fotovoltaice convertesc fotonii în energie.
Cercetătorii de la universitatea britanică au demonstrat pentru prima dată un prototip de baterie nucleară cu diamant în anul 2017, utilizând atunci izotopul nichel-63 ca sursă radioactivă. În cadrul noului proiect, echipa a dezvoltat o baterie pe bază izotopi radioactivi de carbon-14 încorporați în diamante artificiale.
Izotopul carbon-14 au fost ales ca sursă deoarece emite radiații cu lungime de undă scurtă, care sunt absorbite rapid de orice material solid – deci nu există îngrijorări privind pericolul reprezentat de radiații. Chiar dacă izotopul carbon-14 este periculos la atingere sau în caz de ingestie, diamantul care îl încorporează împiedică radiația să scape în mediu.
Carbonul-14 apare în mod natural, dar este generat în cantități însemnate în blocurile de grafit utilizate la controlul reacțiilor din centralele nucleare. Izotopul se concentrează pe suprafața acestor blocuri.
O singură baterie nucleară cu diamant conținând 1 gram de carbon-14 poate furniza un joule de electricitate pe zi. Spre comparație, o baterie alcalină standard de tip AA, care cântărește aproximativ 20 de grame, are o rată de stocare a energiei de 700 jouli pe gram. Pe termen scurt, ea furnizează mai multă energie decât o baterie nucleară cu diamant, însă se epuizează în 24 de ore.
Pe de altă parte, perioada de înjumătățire a carbonului-14 este de 5.730 de ani, ceea ce înseamnă că bateria și-ar pierde 50% din putere după acest număr de ani. O navă spațială alimentată de o baterie nucleară cu diamant ar ajunge în sistemul Alfa Centauri (cel mai apropiat sistem stelar, localizat la 4,4 ani-lumină față de Pământ) cu mult înainte ca energia sa să se reducă semnificativ.
Bateria ar putea avea numeroase utilizări practice în dispozitivele electronice, dispozitivele medicale și călătoriile spațiale. O aplicare specială ar fi pentru aparatele medicale cu raze x și dispozitivele medicale care trebuie să funcționeze mult timp cu un consum energetic redus (cum sunt stimulatoarele cardiace), dar și pentru mașinile care trebuie să funcționeze în medii periculoase.
Sursa: Live Science