Вчені створили нову батарею, яка живиться від ядерних відходів

Вчені з Університету штату Огайо створили новий тип батареї, яка використовує радіацію від ядерних відходів для виробництва електроенергії. Пристрій працює шляхом поєднання спеціальних кристалів — так званих сцинтиляційних кристалів — із сонячними елементами. Коли кристали поглинають радіацію, вони випромінюють світло, яке сонячні елементи перетворюють на електрику. Фактично, це “ядерна фотоелектрична батарея, яка перетворює гамма-випромінювання на електроенергію”. Така технологія може стати в пригоді для живлення малих пристроїв у зонах з високим рівнем радіації.

Батарея, розміром приблизно з невеликий куб, була протестована з використанням двох радіоактивних матеріалів: цезію-137 і кобальту-60. Цезій-137, побічний продукт ядерної енергетики, дав невелику потужність — 288 нановат. Кобальт-60, потужніший матеріал, згенерував 1,5 мікровата — цього достатньо для роботи мікросенсорів. Хоча ці обсяги енергії мізерні порівняно з тією, що ми використовуємо вдома, дослідники вважають, що технологію можна масштабувати для отримання більшої потужності.

Ця батарея призначена для використання у таких місцях, як сховища ядерних відходів, системи для досліджень у космосі чи під водою. Вона не передбачена для широкого споживання. Доброю новиною є те, що сама батарея не містить радіоактивних матеріалів, тому її безпечно торкатися, навіть якщо вона працює за допомогою радіації.

Дослідники з’ясували, що розмір і форма кристалів усередині батареї впливають на те, скільки енергії вона може виробити. Більші кристали здатні поглинати більше радіації й випромінювати більше світла, а більші сонячні елементи краще перетворюють це світло на електрику.

Щоб зробити цю батарею достатньо потужною для ширшого використання, потрібно ще багато роботи. Масове виробництво може бути дорогим. Проте дослідники вбачають великий потенціал у цій технології — особливо в умовах, де неможливо або складно здійснювати регулярне обслуговування. Такі батареї можуть працювати довго без шкоди для навколишнього середовища.

Дослідження опубліковано в журналі Optical Materials: X, і вчені впевнені, що це лише початок. Вони сподіваються, що майбутні експерименти призведуть до кращих дизайнів і потужніших прототипів. Робота була підтримана державними агентствами США, що займаються ядерною безпекою та енергоефективністю. Джерело