Революция в энергетике: создана батарея, работающая на радиоактивных отходах

Исследователи из Университета штата Огайо представили передовую технологию, способную превращать ядерные отходы в источник энергии. Разработка основана на использовании сцинтилляционных кристаллов, которые при взаимодействии с радиацией излучают свет, а специальные солнечные элементы преобразуют это излучение в электричество. Такой метод открывает новые горизонты для безопасного использования радиоактивных материалов и решения проблемы их утилизации.

Как работает инновационная батарея?

Основу технологии составляют сцинтилляционные кристаллы, способные поглощать радиацию и испускать свет. Этот свет улавливается фотоэлементами, которые преобразуют его в электрическую энергию. В ходе испытаний было установлено, что батарея может эффективно использовать гамма-излучение, вырабатываемое цезием-137 и кобальтом-60 — распространёнными продуктами деления ядерного топлива.

Прототип устройства, размером всего 4 кубических сантиметра, прошёл тестирование в Лаборатории ядерных реакторов Университета штата Огайо. Эксперименты показали, что при использовании цезия-137 батарея генерирует 288 нановатт, а при взаимодействии с более мощным изотопом кобальта-60 — 1,5 микроватта. Хотя эти показатели пока невелики, их достаточно для питания микрочипов и датчиков.

Будущее технологии: от экспериментов к практическому применению

По словам ведущего автора исследования, профессора Раймонда Цао, сейчас мощность батареи недостаточна для бытового использования, но дальнейшие разработки помогут значительно её увеличить. Учёные уже работают над масштабированием технологии, чтобы достичь уровня мощности в ваттах и выше.

Перспективы применения таких батарей включают:

• Ядерную энергетику — использование в хранилищах радиоактивных отходов для их безопасной переработки.
• Космос — питание спутников и исследовательских аппаратов в условиях жёсткой радиации.
• Глубоководные миссии — энергообеспечение автономных подводных систем.

Важно, что сама батарея не содержит радиоактивных компонентов, а только использует внешнее излучение, благодаря чему остаётся безопасной для эксплуатации.

Следующий шаг: повышение мощности и надёжности

Исследователи обнаружили, что форма и размер сцинтилляционных кристаллов играют ключевую роль в эффективности преобразования энергии. Чем больше объём кристалла, тем больше радиации он может поглотить, что увеличивает выходную мощность.

Как отметил соавтор исследования Ибрагим Оксюз, дальнейшая цель — разработка более мощных батарей, способных работать в экстремальных условиях без необходимости регулярного обслуживания. Это делает их перспективным источником энергии для специфических задач, где традиционные батареи не справляются.

Создание батареи, способной получать энергию из радиоактивных отходов, открывает новые возможности в сфере энергетики и экологии. Если учёным удастся увеличить её мощность, технология сможет не только снизить риски хранения ядерных отходов, но и обеспечить энергией самые сложные и удалённые объекты, от космических станций до глубоководных аппаратов.