 |
Pin kim cương thu thập các electron chuyển động nhanh được kích thích bởi bức xạ, tương tự như cách năng lượng mặt trời sử dụng các tế bào quang điện để chuyển đổi photon thành điện. (Ảnh: Đại học Bristol) |
Pin hạt nhân sử dụng phản ứng của một viên kim cương đặt gần nguồn phóng xạ để tự động tạo ra điện, các nhà khoa học tại Đại học Bristol ở Anh tuyên bố.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại pin làm từ đồng vị phóng xạ carbon-14 được nhúng trong kim cương nhân tạo. Các nhà nghiên cứu đã chọn carbon-14 làm vật liệu nguồn vì nó phát ra bức xạ tầm ngắn, được hấp thụ nhanh chóng bởi bất kỳ vật liệu rắn nào.
Carbon-14 có trong tự nhiên, nhưng nó được tạo ra với số lượng lớn trong các khối than chì được sử dụng để kiểm soát các nhà máy điện hạt nhân. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra isotype tập trung trên bề mặt của các khối này. Một pin hạt nhân-kim cương chứa 1 gram carbon-14 có thể cung cấp 15 joule điện mỗi ngày.
Nửa chu kỳ của carbon-14 là 5.730 năm, nghĩa là pin sẽ mất khoảng thời gian đó để cạn kiệt 50% năng lượng. Một tàu vũ trụ được cung cấp năng lượng bởi pin kim cương carbon-14 sẽ đến được Alpha Centauri — ngôi sao hàng xóm gần nhất của chúng ta, cách Trái đất khoảng 4,4 năm ánh sáng rất lâu trước khi năng lượng của nó cạn kiệt. Pin này không có bộ phận chuyển động nên không cần bảo trì và cũng không thải ra bất kỳ khí thải carbon nào.
Các nhà khoa học cho biết pin có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm thiết bị điện tử, thiết bị y tế và du hành vũ trụ. Các ứng dụng cụ thể bao gồm máy chụp X-quang và thiết bị y tế cần hoạt động trong thời gian dài nhưng cần công suất thấp, chẳng hạn như máy tạo nhịp tim và máy móc hoạt động trong môi trường khó khăn và nguy hiểm, như máy móc dầu khí dưới đáy biển.
