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Atommüll kann jetzt in Diamantbatterien umgewandelt werden

Atommüll kann jetzt in Diamantbatterien umgewandelt werden


Geochemiker aus Großbritannien entwickelten einen Weg, gefährliche Atommüllabfälle in künstliche Diamanten umzuwandeln. Diese Diamanten können ihren eigenen elektrischen Strom erzeugen. Mit einer Halbwertszeit von fast 5.800 Jahren könnten diese potenziellen Diamantbatterien Lösungen für Abfall- und Energieprobleme bieten.

"Es sind keine beweglichen Teile beteiligt, keine Emissionen und keine Wartung erforderlich, nur direkte Stromerzeugung", sagte Tom Scott von der Universität Bristol in Großbritannien. Scotts Team verwandelt ein langfristiges Problem des nuklearen Nebenprodukts effektiv in eine langfristige Lösung für saubere Energie.

[Mit freundlicher Genehmigung von Pixabay]

Das Team demonstrierte einen Prototyp einer Diamantbatterie, die Nickel-63 (ein instabiles Isotop) als Strahlungsquelle verwendet.

Die Halbwertszeit von Nickel-63 beträgt ungefähr 100 Jahre. Somit hält der Prototyp 100 Jahre später 50 Prozent seiner elektrischen Ladung.

Jetzt, da das Team weiß, dass Nickel-63 funktionieren kann, versuchen sie, die Haufen des britischen Atommülls zu übernehmen. Zwischen den 1950er und 1970er Jahren verwendeten die britischen Magnox-Reaktoren Graphit, um Kernreaktionen aufrechtzuerhalten. Das Verfahren machte jedoch den Graphit selbst als Kohlenstoff-14 instabil. Obwohl das Land Magnox im Jahr 2015 in den Ruhestand versetzt hat, bleibt der Abfall bestehen. Über 95.000 Tonnen mussten noch sicher gelagert und überwacht werden. Die Halbwertszeit von 5.730 Jahren bedeutet, dass es lange gelagert wird, wenn keine andere Option gefunden werden kann.

[Bildnutzung durch Creative Commons / Wikipedia]

Das Team möchte das Material wiederverwenden und sinnvoll einsetzen.

"Kohlenstoff-14 wurde als Ausgangsmaterial ausgewählt, da es eine kurzreichweitige Strahlung emittiert, die von jedem festen Material schnell absorbiert wird", sagte der Forscher Neil Fox. Fox fügte hinzu:

"Dies würde es gefährlich machen, Ihre nackte Haut einzunehmen oder mit ihr zu berühren, aber sicher im Diamanten gehalten, kann keine Strahlung mit kurzer Reichweite entweichen. Tatsächlich ist Diamant die härteste Substanz, die dem Menschen bekannt ist. Es gibt buchstäblich nichts, was wir verwenden könnten bieten mehr Schutz. "

Die Batterien selbst würden jedoch nicht für Hochleistungsprojekte verwendet. Scott sagte, das Beste wäre "in Situationen, in denen es nicht möglich ist, herkömmliche Batterien aufzuladen oder zu ersetzen".

"Offensichtliche Anwendungen wären elektrische Geräte mit geringem Stromverbrauch, bei denen eine lange Lebensdauer der Energiequelle erforderlich ist, wie Herzschrittmacher, Satelliten, Drohnen in großer Höhe oder sogar Raumfahrzeuge", sagte er.

Formale Forschung wurde vom Team noch nicht veröffentlicht. Sie haben jedoch eine Vorstellung vom Umfang der Leistungsemission der Batterien.

"Eine alkalische AA-Batterie wiegt etwa 20 Gramm, hat eine Energiedichtespeicherleistung von 700 Joule / Gramm und verbraucht diese Energie, wenn sie etwa 24 Stunden lang ununterbrochen betrieben wird", sagte Scott in einem Interview mit Digital Trends. "Eine Diamant-Beta-Batterie mit 1 Gramm C14 liefert 15 Joule pro Tag und wird diese Leistung noch 5.730 Jahre lang produzieren - ihre Gesamtspeicherleistung beträgt also 2,7 TeraJ."

Das Team möchte für diese Batterien so viele Verwendungsmöglichkeiten wie möglich generieren. Sie haben sich an die Öffentlichkeit gewandt, um mit #diamondbattery kreative Verwendungen für das Projekt zu generieren.

Die Universität Bristol hat diese einfache, informative und animierte Erklärung des Projekts im folgenden Video erstellt:

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Über die University of Bristol


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