总部位于加州的初创公司NDB推出了一种使用核废料的纳米金刚石电池,使用寿命长达28,000年。
纳米金刚石电池的动力来自核反应堆中使用的放射性同位素,它的放射性核受到多层合成钻石的保护,合成钻石是最难损坏或破坏的材料之一。放射性同位素的能量通过非弹性散射被吸收到钻石中,用于发电。
该电池可用于为各种尺寸的设备和机器供电,从飞机和火箭到电动汽车和智能手机。研究人员认为,借助NDB电池,人类实现了从无到有的突破,这是一种硅持续数千年且仅需使用自然空气就能为设备供电的电池,能大规模应用,是突破性的专有技术。
据TestPV了解,核废料的处理是全球性的技术难题。核废料泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。而核废料放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。同时衰减的过程伴随着热能释放。
核废料具有极强烈的放射性,而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。也就是说,在几十万年后,这些核废料还能伤害人类和环境。所以如何安全、永久地处理核废料是科学家们一个重大的课题。
国际原子能机构(IAEA)对于核废料的处理和处置有严格的规定,要求各国遵照执行。核废料处理的基本方法是稀释分散、浓缩贮存以及回收利用。
根据统计,美国已经产出超过5万吨以上的放射性核废料,为此,美国花费6400亿美元建设了一个巨型核废料处置库。但这样的做法在本质上并不能解决问题,因为这个处置库早在2016年时,就已经填满了75%的容量。
上个月,英国放射性废物管理(RWM)研究支持办公室与曼彻斯特大学和谢菲尔德大学合作成立了RWM研究支持办公室(RSO),2000万英镑项目将支持安全核废料处置研究。
如果能让这些需要耗费大量人力、财力去处理的核废料转变成有用的电池,将是核废料的最大化利用,其社会效益和经济效益巨大。
2018年,我国自主研发的首座铅基核反应堆零功率装置 - 启明星2号成功完成了首次临界实验,这标志着我国可以通过先进科学技术,让所有的核废料的重复利用率达到95%左右,也就大大减少了核废料的产生。
中国实施的启明星核废料处理计划是致力于处理全人类能源问题的,启明星二号是我国的尖端科技,是核能源利用的一大突破,其成功研发让我国在核能源利用上处于世界领先水平,也引来美、日两国的关注,先是日本提出以3000亿美元购买这一技术,在随后美国也表示愿意在日本的出价上翻倍进行购买。这两个购买请求均遭到我国的拒绝,相关技术暂时不对外转让。
如今,美国科学家采用核废料制成电池为设备供电,为核废料的重复利用找到了一个新途径和新思路。据悉,第一款使用核废料支撑的商业原型电池的开发正在进行中,并将于今年晚些时候面市。
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