Принцип роботи та конструкція
Група дослідників зі Сполученого Королівства розробила унікальну алмазну батарею на основі ізотопу вуглецю-14. Пристрій здатен безперервно генерувати електроенергію понад 5000 років. Технологія базується на бета-розпаді радіоактивних елементів, де енергія природного розпаду перетворюється на електричний струм.
Для створення батареї науковці використали радіоактивні графітові блоки з відпрацьованих атомних електростанцій. Під час нагрівання цих блоків вуглець-14, зосереджений на їхній поверхні, виділяється у вигляді газу. Газ збирають і переробляють за високих температур і тиску на штучні алмази.
Отримані алмази складаються з вуглецю-14 і самі по собі залишаються радіоактивними. Вони випромінюють бета-частинки — електрони. Процес генерації струму відбувається так: вибиті під час розпаду електрони стикаються з напівпровідниковою структурою всередині алмазної матриці. Це призводить до появи вільних носіїв заряду і формування постійного електричного струму.
Щоб зробити систему безпечною, радіоактивний кристал поміщають всередину другого шару — звичайного нерадіоактивного штучного алмазу. Зовнішня оболонка повністю поглинає внутрішнє випромінювання і водночас працює як додатковий напівпровідник, підвищуючи коефіцієнт корисної дії системи майже до 100%.
Абсолютна безпека та застосування
Період напіврозпаду вуглецю-14 становить 5730 років, тому пристрій може працювати без підзарядки або заміни довше, ніж існує більшість людських цивілізацій. Рівень випромінювання на поверхні такого елемента нижчий, ніж природний радіаційний фон звичайного банана. Батарея абсолютно безпечна для людини.
Завдяки новій щільності струму ці батареї не зможуть живити смартфони чи електромобілі. Проте вони стануть незамінною альтернативою літій-іонним акумуляторам у сферах, де потрібна тривала автономність в екстремальних умовах. Вчені переконані, що технологію застосують у космічних апаратах, глибоководних дослідницьких станціях, кардіостимуляторах або датчиках для важкодоступних зон, де проведення технічного обслуговування є критичним або неможливим.
