利用核废料制造的钻石电池寿命可达5000年以上

利用核废料发电的人造钻石有望提供数千年的稳定能源。

钻石电池能够提供长期能源，同时解决核废料处理问题。插图：Mining.com。

据《科学警报》报道，科学家找到了一种将核废料转化为能源的方法，即将放射性同位素转化为可用作永久电池的人造钻石。由于这些钻石具有较长的半衰期，它们可以发电，提供数千年的能源。

英国布里斯托大学地球化学家汤姆·斯科特表示：“这种直接电源没有活动部件，没有排放，也无需维护。通过将放射性物质封装在钻石内，我们解决了将核废料转化为核电池和清洁能源供应的长期难题。”

斯科特的团队利用镍的不稳定同位素（镍-63）开发了一种原型金刚石电池。镍-63的半衰期约为100年，这使得原型电池能够在100年内保留大约一半的电量。然而，研究人员现在正在寻找一种寿命更长的材料——同位素碳-14。

英国第一代马格诺克斯核反应堆于20世纪50年代至70年代运行，使用大块石墨来维持核反应。在使用过程中，石墨块逐渐变得具有放射性，形成了不稳定的碳同位素——碳-14。

最后一座马格诺克斯反应堆于2015年关闭。经过数十年的运行，它留下了大量的核废料。如今，9.5万吨石墨被安全储存并受到严密监控，但仍然具有高放射性。由于碳14的半衰期为5730年，因此衰变需要很长时间。凭借斯科特团队提出的技术，碳14电池拥有巨大的潜力。

“之所以选择碳-14同位素作为放射性物质，是因为它们会释放短程辐射，而这种辐射很容易被固体物质吸收，”该项目研究员尼尔·福克斯说道。“通常情况下，摄入或接触这些同位素是危险的，但当它们被安全地封存在钻石中时，就不会释放短程辐射。钻石是已知的最坚硬的材料，我们可以利用这一特性来保护人类。”

该团队上周在布里斯托大学举行的名为“改变世界的想法”的讲座上分享了这项新技术，但他们尚未公布这项发明的细节。

“一节典型的AA电池重20克，每克可储存约700焦耳的能量。如果连续使用，34小时内就会耗尽，”研究员斯科特说道。“一节含有1克碳-14同位素的测试金刚石电池，每天可提供15焦耳的能量，连续使用5730年。这使得收集的总能量达到2.7万亿焦耳。”

由放射性材料制成的钻石电池可用于不需要大量电力但需要持续能源的电子设备，例如心脏起搏器、卫星、无人机甚至航天器。

据VNE报道