英國製造出世界首塊碳-14鑽石電池，可為裝置供電數千年

鳳凰科技 2024-12-08 01:38:08 5

IT之家 12 月 5 日訊息，英國布里斯托爾大學和英國原子能管理局（UKAEA）的科學家成功研製出世界上首塊碳-14 鑽石電池，可為裝置供電數千年。

碳-14 鑽石電池利用碳-14 的放射性衰變來發電，碳-14 是一種放射性同位素，常用於放射性碳年代測定。電池將碳-14 封裝在鑽石中，鑽石是已知最堅硬的材料之一，可以安全地捕獲輻射以產生電力。

據IT之家瞭解，碳-14 會發出短程輻射，輻射會被鑽石外殼吸收，在產生低水平電力的同時確保安全。這種電池的工作原理類似於太陽能電池板，但它不是將光能轉化為電能，而是利用放射性衰變產生的快速移動電子來發電。

這種電池的壽命長、可靠，碳-14 的半衰期為 5700 年，這意味著即使在幾千年後，電池仍將保持原始電力的一半。

UKAEA 氚燃料迴圈主任薩拉・克拉克強調了這一創新的可持續性和安全性，她說：“鑽石電池提供了一種安全、可持續的方式，提供持續的微瓦級電力。它們是一種新興技術，利用人造鑽石安全地包裹少量碳-14。”

碳-14 鑽石電池的一個突出優勢是其廣泛的適用性。其生物相容性使其在醫療領域具有巨大潛力，尤其是在為心臟起搏器、助聽器和眼科植入物等裝置提供電力方面，與傳統電池相比，碳-14 電池無需頻繁更換，能夠減少患者的不適感與手術風險。

此外，碳-14 鑽石電池在太空任務和偏遠地區的應用前景同樣廣闊。它們能夠為航天器、衛星，甚至射頻標籤提供幾十年的電力供應，從而降低成本並延長裝置的使用壽命。

布里斯托爾大學教授湯姆・斯科特強調了電池的潛力，他說：“我們的微功率技術可以支援從太空技術和安全裝置到醫療植入物等一系列重要應用。我們很高興與工業界和研究界的合作伙伴一起探索這些可能性。”

這項技術的另一個重要意義在於其對核廢料的有效利用。碳-14 是從核裂變反應堆的石墨塊中提取的，而石墨塊是核能發電過程中產生的副產品。透過將這些放射性物質轉化為能源，碳-14 鑽石電池不僅解決了核廢料處理的難題，還為這些廢料創造了有價值的應用。據悉，僅英國就擁有近 95,000 噸石墨塊。

該電池的生產過程中使用了一個由 UKAEA 與布里斯托大學聯合研發的等離子沉積裝置，該裝置能夠生長出鑽石結構。這種方法不僅有效減少了核廢料的堆積，還降低了安全儲存的成本和難度。

英國製造出世界首塊碳 14 鑽石電池可為裝置供電數千