Един ден смартфоните или електрическите коли може да се захранват от ядрени батерии вместо стандартните литиево-йонни батерии благодарение на откритие, направено от учени от Университета на Мисури.
Ядрената батерия не съдържа мини реактор за ядрено делене – това би било лудост. Вместо това батерията, разработена от Баек Ким и Джи Куон от Университета на Мисури, използва бетаволтаичен процес за генериране на електричество. Бетаволтаичното устройство, както името подсказва, е подобно на фотоволтаичните устройства, но вместо да генерира електричество от фотони, генерира електричество от бета радиация, например високоенергийни електрони, емитирани от радиоактивни елементи. Бетаволтаичното устройство се изгражда по същия начин както фотоволтаичната клетка: силикон (или друг полупроводник) е притиснат между два електрода и когато радиацията удря полупроводника, той произвежда поток от електрони (волтаж, електричество).
Разбира се, питате се дали не е опасно да имаш ядрена батерия в устройството си. Така е, опасно е. Но това, което прави бетаволтаичната батерия малко-по безопасна, е че бета радиацията може лесно да бъде спряна от тънък лист алуминий, докато гама радиацията, от друга страна, може да бъде спряна само от дебел слой олово (или друг плътен метал). Това не означава, че бета радиацията е безопасна – може да доведе до рак и фатален край, но е по-лесна за контролиране.
Ядрената батерия на Ким и Куон се състои основно от наноструктуриран електрод от титаниев двуокис с платинено покритие, вода и радиоактивен изотоп стронций-90. Плюсът на използването на стронций-90 за гориво е, че почти не произвежда гама радиация.
Бетаволтаичните батерии се използват отдавна. Проучват се като енергиен източник още от 1950 г. Също така те са зареждали по-ранните пейсмейкъри преди да бъдат открити по-напреднали материали като литево-йонните. Това, което прави откритието на учените от Университета на Мисури революционно, е добавянето на вода. Водата не само поглъща по-голяма част от бета радиацията, но бета радиацията разделя водните молекули, произвеждайки свободни радикали и електричество.
[pull_quote_center]Водата действа като буфер и повърхностните плазмони, създадени в устройството, се оказват много полезни за повишаване на неговата ефективност,[/pull_quote_center]казва Куон. [pull_quote_center]Батерията не замръзва при много ниски температури и би могла да се използва в широк спектър от приложения, включително автомобилни акумулатори и дори при космически кораби.[/pull_quote_center]
На този етап ядрените батерии могат да бъдат използвани във военни и космически приложения, където издръжливостта на енергийните източници надделява над всеки риск. Определено засега батериите няма да бъдат внедрени в търговски продукти, достатъчно са стряскащи новините за експлодиращи и самозапалващи се литиево-йонни батерии, за да се притесняваме за сигурността си.
[pull_quote_center]Контролираните ядрени технологии не са опасни по своята същност. Вече има много търговски приложения на ядрени технологии в живота ни като детекторите за пожар в спалните ни и знаците за авариен изход в сградите,[/pull_quote_center]казва Джи Куон.
