核电几乎为零,但也有其自身的问题。
一项新的研究提出了一种重新利用这些废物的方法:为微电子电池供电。
美国研究人员使用环境伽马辐射核废料释放出的能量可以产生足够的能量来运行微芯片。这种能力目前仅限于小型传感器,但该团队相信它可以扩大规模。
“我们正在收获一些被认为是废物的东西,从本质上讲,我们试图将其变成宝藏,”说俄亥俄州立大学核工程师 Raymond Cao。
目前世界能源需求的约 10%与核电相遇,我们传统上依赖的化石燃料的替代品。如果科学家能够利用其废物,它可能会成为一个更有吸引力的选择。
核电池——将放射性衰变转化为电能的装置——已经在研发中几十年来,但该技术尚未实现实际可行。
在这里,电力通过两个阶段产生:首先,闪烁晶体将辐射转化为光,然后太阳能电池将光转化为电能。原型电池的尺寸约为 4 立方厘米(0.24 立方英寸)。
当使用铯 137 和钴 60 这两种常见的核废料产品进行测试时– 电池分别产生 288 纳瓦和 1.5 微瓦。
“这些都是功率输出方面的突破性成果,”说易卜拉欣·奥克苏兹(Ibrahim Oksuz)是俄亥俄州立大学的航空航天工程师。
“这个两步过程仍处于初步阶段,但下一步涉及通过扩大规模的结构产生更大的瓦数。”
这些电池将在产生核废料的设施附近使用,而不是由公众使用,但这里有可能需要很少维护的传感器和监视器。
研究人员表示,电池本身可以安全触摸,不会污染周围环境,但电源安装后可持续使用多久仍存在悬而未决的问题。
“闪烁体和光伏电池的辐射硬度要求都很重要,应该成为研究该主题的研究人员研究的重点,”该团队写。
该技术有可能用于其他发现伽马辐射的地方,例如。该原型需要进行重大升级,但研究人员相信基本想法是可行的。
在研究过程中,该团队还就晶体和太阳能电池的配置如何影响转换率和输出取得了重要发现,这些发现可以用于未来的研究。
“核电池概念非常有前途,”说奥克苏兹。
“还有很大的改进空间,但我相信在未来,这种方法将在能源生产和传感器行业中为自己开辟重要的空间。”
该研究发表于光学材料:X。









