أعلن فريق من العلماء عن تطوير نموذج أولي لبطارية نووية صغيرة، تعمل بالكربون المشع، تتميز بقدرتها على تشغيل الأجهزة الإلكترونية لعقود طويلة. وربما مدى حياة المستخدم، دون الحاجة إلى إعادة الشحن. هذا الاختراع الثوري يفتح آفاقًا واسعة لتطبيقات متنوعة، بدءًا من الأجهزة الطبية وصولًا إلى الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
تطوير نموذج أولي لبطارية نووية صغيرة
كما تعتمد البطارية الجديدة على استخدام نظير الكربون المشع C-14. وهو مادة مشعة ذات عمر نصف طويل نسبيًا؛ ما يضمن استمرار إطلاق الطاقة لفترة زمنية طويلة للغاية.
وقد تمكن العلماء من تصميم هيكل مبتكر يسمح بتحويل الطاقة الناتجة عن تحلل الكربون المشع إلى طاقة كهربائية بكفاءة عالية وأمان تام.
كما أشار الباحثون إلى أن حجم البطارية صغير للغاية، ما يجعلها مناسبة للاستخدام في الأجهزة الدقيقة التي تتطلب مصادر طاقة طويلة الأمد وموثوقة.
كما أكدوا على أن التصميم يراعي أعلى معايير السلامة، حيث يتم تغليف المادة المشعة بشكل محكم لمنع أي تسرب أو مخاطر إشعاعية.
في العصر الحديث، تستخدم الهواتف المحمولة والعديد من الأجهزة المحمولة الأخرى بطاريات ليثيوم أيون ، والتي تدوم عادةً ما بين ساعات إلى أيام بين الشحنات. ومع ذلك، تتدهور هذه البطاريات مع الاستخدام وتحتاج إلى شحنها بشكل متكرر.
ويضر استخراج الليثيوم أيضًا بالبيئة لأنه يستهلك كميات كبيرة من الطاقة ويحتاج إلى كميات كبيرة من المياه.
لذلك، كبديل لليثيوم، يفكر الباحثون في تطوير بطاريات نووية آمنة لا تحتاج إلى شحن متكرر.
كما قال الباحث الرئيسي في الدراسة سو إيل. إن من معهد دايجو جيونجبوك للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية: “إن أداء بطاريات الليثيوم أيون مشبع تقريبًا”. وفقًا لموقع”independent”.
أهمية البطاريات
بينما تنتج هذه البطاريات الطاقة عن طريق تسخير جزيئات عالية الطاقة تنبعث من مواد مشعة آمنة تصدر الإشعاع. والتي يمكن حظرها بواسطة مواد معينة.
على سبيل المثال، يمكن حماية أشعة بيتا أو الإلكترونات عالية السرعة. بواسطة طبقة رقيقة من الألومنيوم. ما يجعل الخلايا البيتا فولتية خيارًا آمنًا للبطاريات النووية.
وفي الدراسة الجديدة التي قدمت في اجتماع حديث للجمعية الكيميائية الأمريكية. أظهر الباحثون نموذجا أوليا لبطارية بيتا فولتية تعمل بالكربون 14، وهو شكل غير مستقر ومشع من الكربون.
ويقول العلماء إن هذا الشكل من الكربون ينتج أشعة بيتا فقط. والتي يمكن حجبها باستخدام صفائح معدنية. كما أنه “متاح بسهولة” كمنتج ثانوي من محطات الطاقة النووية.