科学家们开发了一种创新电池，可以将放射性废物的能量转化为电能，将核能发电的危险副产品转化为专门应用的潜在能源。
据美国能源部统计，核电站发电量占美国电力的 18%世界核协会。虽然这种能源不产生碳排放，但它确实会产生放射性废物，这些废物可能对环境造成危害，并且可以保持数千年的活性。
“核废料会发出强大的伽马辐射，这是一种可以穿透大多数材料的高能形式，”曹雷蒙德，该研究的主要作者发表在期刊上光学材料：X 俄亥俄州立大学机械和航空航天工程教授在一封电子邮件中告诉《生活科学》。 “我们的设备采用了闪烁体，这是一种吸收这些伽马射线并将其能量转化为可见光的特殊材料——类似于在黑暗中发光的物体的功能，但由辐射而不是阳光驱动。然后这种光被太阳能电池捕获，就像太阳能电池板中的太阳能电池一样，将其转化为电能。”
该原型电池的尺寸仅为 4 立方厘米，相当于一茶匙糖的大小，在俄亥俄州立大学核反应堆实验室使用两种放射源进行了测试：铯 137 和钴 60。该电池在使用铯 137 供电时可产生 288 纳瓦的功率，在使用放射性更强的钴 60 同位素时可产生 1,500 纳瓦的功率，足以运行微芯片或应急设备等微电子系统。
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虽然这个输出远低于为水壶供电所需的千瓦，但研究人员相信，如果使用合适的电源，这项技术可以扩展到瓦级别或更高级别的应用。
无论如何，这项新技术不会在家庭中使用——该系统依赖于高水平的环境辐射来运行，因此需要安装在垃圾场。例如，研究人员设想将电池部署在用于太空和深海探索的核系统中，在这些系统中，极端的辐射水平使传统电源变得不切实际。
“我们不生产或携带辐射源；相反，该设备是为已经存在强烈伽马辐射的地方而设计的，”曹说。 “这种方法的优点在于，屏蔽材料可以用闪烁体代替，并且它产生的发光可以被收集并转化为电能。”
然而，在推出之前，仍然存在一些障碍。据曹介绍，高强度的辐射逐渐损坏闪烁体和太阳能电池。 “需要进一步开发更耐用、抗辐射的材料，以确保系统的使用寿命，”他说。
如果克服这一问题，这些持久的电池可以部署在难以进入的高辐射区域，几乎不需要维护，这使它们成为一种有吸引力的能源解决方案。
“核电池概念非常有前途，”合著者易卜拉欣·奥克苏兹 在一份声明中说。 “还有很大的改进空间，但我相信未来，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。”
