科学家制造了一种放射性钻石电池,其使用寿命可能比人类文明更长

一个小小的钻石电池可以为设备供电数千年。

来源:ZME科学
低光强度相机从由发射β射线的碳-14原子制成的人造金刚石碳膜上捕捉到的微弱无线电发光。图片来源:布里斯托大学。
低光强度相机从由发射β射线的碳-14原子制成的人造金刚石碳膜上捕捉到的微弱无线电发光。图片来源:布里斯托大学。

在浩瀚的太空中,旅行者1号自1977年以来一直忠实地向地球低声诉说着它的秘密。但再过二十多年,它的核动力心脏预计就会熄灭。如果它能继续运转数千年会怎样?

自1977年以来

一支由英国科学家和工程师组成的团队已经制作出一种可以实现这一目标的电池。他们的设备——碳-14金刚石电池——是放射性衰变、人造金刚石和等离子体化学的奇特融合。其结果是一种可以比人类文明的几代人更长久的电源。

独一无二的电池

独一无二的电池

从本质上讲,钻石电池依靠衰变而发展——具体来说,就是碳-14同位素的衰变。碳-14以其在放射性碳测年中的作用而闻名,但现在,它准备进入储能领域。

碳-14被包裹在人造钻石中,经历β衰变,释放出电子,然后钻石将其转化为电能。整个过程与太阳能电池板将阳光转化为电能的方式惊人地相似,但有一个关键的区别。钻石不是捕获来自太阳的光子,而是捕获从内部发射的电子。

光子

“金刚石电池提供了一种安全、可持续的方式来提供持续的微瓦级电力,”英国原子能管理局 (UKAEA) 氚燃料循环主任 Sarah Clark 解释道。“它们是一种新兴技术,使用人造金刚石来安全地包裹少量碳-14。”

太空、医学等等

太空、医学等等

从聚变到金刚石

从聚变到金刚石