Bilim insanları, radyoaktif bir karbon formuyla çalışan küçük bir prototip nükleer pilin, tek bir şarjla cihazlara on yıllar boyunca ve muhtemelen bir kullanıcının hayatı boyunca güvenli bir şekilde enerji verebileceğini ifade ediyorlar.
Araştırmacılar, böyle bir pilin kalp pili gibi tıbbi cihazlara entegre edildiğinde, kullanıcıların tüm ömrü boyunca değiştirilmesine gerek kalmadan çalışabileceğini belirtiyor.
Ancak, nükleer pilin enerji dönüşüm verimliliğini artırmak için daha fazla optimizasyon gerektirdiği konusunda da uyarıda bulunuyorlar.
Günümüzde cep telefonları ve diğer birçok mobil cihaz, genellikle birkaç saat ila birkaç gün dayanabilen lityum iyon bataryalar kullanmakta.
Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)
Bu bataryalar zamanla aşınmakta ve daha sık şarj edilmeleri gerekmektedir.
Ayrıca, lityum madenciliği süreçleri enerji ve büyük miktarlarda su gerektirdiği için çevreye zarar verdiği biliniyor.
Bu sebepler nedeniyle araştırmacılar, sık şarja ihtiyaç duymayan güvenli nükleer pillerin geliştirilmesine odaklanmayı planlıyorlar.
Güney Kore’deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden proje lideri Su-Il In, “Lityum iyon bataryaların performansı neredeyse doymuş durumda” diyor.
Bu bataryalar, belirli malzemelerle engellenebilen radyoaktif malzemelerin yaydığı yüksek enerjili parçacıklardan yararlanarak enerji üretmektedir.
Örneğin, beta ışınları (yüksek hızlı elektronlar) ince alüminyum levhalarla korunabiliyor, bu da betavoltaik nükleer pillerde güvenli bir seçenek sunuyor.
Amerikan Kimya Topluluğu’nun son toplantısında, araştırmacılar karbonun kararsız ve radyoaktif bir formu olan karbon-14 ile çalışan bir betavoltaik batarya prototipini tanıttı.
Bilim insanları, bu radyoaktif şeklin yalnızca metal bir levha ile engellenebilen beta ışınları ürettiğini ve nükleer enerjinin yan ürünü olarak “kolayca erişilebilir” olduğunu belirtiyor.
Dr. In, “Karbonun radyoaktif bir izotopunu kullanmaya karar verdim çünkü sadece beta ışınları üretiyor” diyor.
Bataryada elektronlar titanyum dioksit bazlı bir yarı iletkene çarparak bir “elektron transferi şelalesine” yol açıyor.
Araştırmacılar, her iki elektrottaki radyokarbondan salınan beta ışınlarının harici bir devre üzerinden geçerek kullanılabilir elektrik üreten bir elektron şelalesi oluşturduğunu keşfettiler.
Radyokarbon çok yavaş bir şekilde bozulduğundan, bataryanın teorik olarak bir ömür boyu dayanabileceği düşünülüyor.
Dr. In, “Güvenli nükleer enerjiyi parmak büyüklüğündeki cihazlara yerleştirebiliriz” diyerek, bu bataryaların özellikle tıbbi cihazlarda büyük bir potansiyele sahip olabileceğinin altını çiziyor.
0 Comments