科學家們開發了一種創新電池，可以將放射性廢物的能量轉化為電能，將核能發電的危險副產品轉化為專門應用的潛在能源。
據美國能源部統計，核電站發電量占美國電力的 18%世界核協會。雖然這種能源不產生碳排放，但它確實會產生放射性廢物，這些廢物可能對環境造成危害，並且可以保持數千年的活性。
“核廢料會發出強大的伽馬輻射，這是一種可以穿透大多數材料的高能形式，”曹雷蒙德，該研究的主要作者發表在期刊上光學材料：X 俄亥俄州立大學機械和航空航天工程教授在一封電子郵件中告訴《生活科學》。 “我們的設備採用了閃爍體，這是一種吸收這些伽馬射線並將其能量轉化為可見光的特殊材料——類似於在黑暗中發光的物體的功能，但由輻射而不是陽光驅動。然後這種光被太陽能電池捕獲，就像太陽能電池板中的太陽能電池一樣，將其轉化為電能。”
該原型電池的尺寸僅為 4 立方厘米，相當於一茶匙糖的大小，在俄亥俄州立大學核反應堆實驗室使用兩種放射源進行了測試：銫 137 和鈷 60。該電池在使用銫 137 供電時可產生 288 納瓦的功率，在使用放射性更強的鈷 60 同位素時可產生 1,500 納瓦的功率，足以運行微芯片或應急設備等微電子系統。
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雖然這個輸出遠低於為水壺供電所需的千瓦，但研究人員相信，如果使用合適的電源，這項技術可以擴展到瓦級別或更高級別的應用。
無論如何，這項新技術不會在家庭中使用——該系統依賴於高水平的環境輻射來運行，因此需要安裝在垃圾場。例如，研究人員設想將電池部署在用於太空和深海探索的核系統中，在這些系統中，極端的輻射水平使傳統電源變得不切實際。
“我們不生產或攜帶輻射源；相反，該設備是為已經存在強烈伽馬輻射的地方而設計的，”曹說。 “這種方法的優點在於，屏蔽材料可以用閃爍體代替，並且它產生的發光可以被收集並轉化為電能。”
然而，在推出之前，仍然存在一些障礙。據曹介紹，高強度的輻射逐漸損壞閃爍體和太陽能電池。 “需要進一步開發更耐用、抗輻射的材料，以確保系統的使用壽命，”他說。
如果克服這一問題，這些持久的電池可以部署在難以進入的高輻射區域，幾乎不需要維護，這使它們成為一種有吸引力的能源解決方案。
“核電池概念非常有前途，”合著者易卜拉欣·奧克蘇茲 在一份聲明中說。 “還有很大的改進空間，但我相信未來，這種方法將在能源生產和傳感器行業中為自己開闢重要的空間。”
