全球第一個碳-14鑽石電池問世,可望供電數千年

 

刊登日期:2025/3/8
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英國布里斯托大學(University of Bristol)與英國原子能管理局(UKAEA)開發了世界上第一個可以為設備供電數千年的碳-14鑽石電池。

此電池使用了在放射性碳定年法中為人所知的碳放射性同位素「碳-14」。碳-14是以核電廠做為減速材料的石墨塊生成,而布里斯托大學的研究發現碳-14集中在石墨塊的表面上。透過從英國持有的大量石墨塊中抽取碳-14可以去除大部分放射性物質,將可望降低安全儲存放射性廢棄物的成本。

研究團隊將從石墨塊中抽取的碳-14摻入鑽石,製成了核動力電池。碳-14鑽石電池利用碳-14的放射性衰變以產生低程度的電力,運作原理類似於將光轉換為電能的太陽能板,但電池不是捕獲光子,而是捕獲鑽石結構內快速移動的電子。

鑽石電池的功率較低,為微瓦級,但由於使用的是半衰期約為5,700年的碳-14,故可長期持續提供電力,安全且永續。雖然碳-14發出的短程輻射會被任何固體物質迅速吸收,攝入或直接接觸皮膚具危險性,但若能安全地維持在鑽石內,短程輻射將無法離開鑽石。

鑽石電池可望適用於既往無法更換電池的嚴苛環境,例如可為識別、追蹤地球或太空設備的RFID標籤供電數十年,進而降低成本並延長使用壽命。此外,在進一步的創新應用方面則可望在眼部植入物、助聽器、心臟節律器等醫療設備中使用生物相容性的鑽石電池,將更換頻率、患者的負擔降至最小限度。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/250116_diamond-battery.html
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