7 марта 2017

Британские ученые из облученного реакторного графита создали «алмазную батарейку»

Atomic-Energy.ru

Ученые из института Cabot в Бристоле (Великобритания) создали из графитовых радиоактивных отходов синтетический алмаз, который может быть использован как средство генерации электроэнергии.

Напомним, в настоящее время в мире ещё существует достаточно много энергоблоков АЭС и промышленных и исследовательских реакторов, в которых в качестве замедлителя нейтронов используется графит; и ещё больше графитовых энергоблоков находится в стадии вывода из эксплуатации. Одной из серьёзных проблем при этом является вопрос обращения с облучённым графитом, который по сути представляет собой большое количество высокоактивных отходов.

Одним из опасных побочных продуктов использования графита в качестве замедлителя является углерод-14, который образуется в результате облучения графита нейтронами в реакторе. Сложность в обращении с ним заключается в первую очередь в высоком периоде полураспада углерода 14, который составляет 5730 лет, что значительно выше, чем у большинства изотопов, образующихся в ходе деления урана.

Ученые нашли способ решения этой проблемы, изготовив из радиоактивного графита синтетический алмаз (с помощью тех же технологий, которыми производят синтетические алмазы из графита для технических целей). Оказалось, что алмазы, содержащие в качестве примеси углерод-14, способны генерировать небольшой электрический ток, т.е. работать в качестве «ядерных батареек».

Свойство алмаза генерировать ток при наличии радиоактивных примесей было известно и раньше, но было непонятно, как технически осуществить эту задачу. Производство синтетического алмаза из графита, содержащего углерод-14 позволило найти простое техническое решение этой проблемы.

«Это даёт практически вечный источник электроэнергии, т.к. мощность алмазной батарейки уменьшится в 2 раза только к 7746 году», - говорит один из разработчиков этой технологии профессор Том Скотт. Он также отмечает, что этот источник тока «не создаёт никаких выбросов и не требует никакого обслуживания, а просто генерирует электроэнергию».

Конечно, ток, вырабатываемый алмазной батарейкой, имеет весьма небольшую величину, но тем не менее такие источники тока можно использовать там, где не требуется больших мощностей, но нужны очень долговечные источники – в космических аппаратах, кардиостимуляторах, телефонах и иных мобильных устройствах.