Buzz
(Tổ Quốc) - Chất thải hạt nhân là chất thải phóng xạ được sản sinh ra bởi các nhà máy điện hạt nhân mà không ai muốn gần nhà hoặc thậm chí được vận chuyển qua cộng đồng của họ.
Chúng ta đang đối diện với một nhu cầu năng lượng rất lớn. Khi chúng ta cần năng lượng cho bất kỳ thiết bị nào không thể cắm vào ổ điện, chúng ta phải dựa vào pin. Do đó, việc tìm kiếm một loại pin hiệu quả hơn đang được tiến hành trong các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới.
Chất thải hạt nhân là một loại chất thải phóng xạ được tạo ra bởi các nhà máy điện hạt nhân mà không ai muốn gần nhà hoặc thậm chí được vận chuyển qua cộng đồng của họ. Chúng là những chất thải cực kỳ độc hại và có thể gây tử vong, mất hàng nghìn năm để phân hủy hoàn toàn. Tuy nhiên, lượng chất thải hạt nhân ngày càng tăng theo nhu cầu sử dụng điện của con người.
Bây giờ, một công ty đặt tại California, NDB, đã tuyên bố rằng họ đã giải quyết được cả hai vấn đề này. Họ khẳng định đã phát triển một loại pin hoạt động hoàn toàn bằng chất thải phóng xạ, có tuổi thọ lên đến 28.000 năm, trở thành lựa chọn lý tưởng cho ô tô điện hoặc các thiết bị di động trong tương lai của bạn.
Thay vì phải lưu trữ năng lượng từ nguồn khác, loại pin này tự tạo ra điện. Nó được làm từ hai loại kim cương nano, giúp nó gần như không bị hỏng khi sử dụng trong các phương tiện di chuyển hoặc thiết bị khác. Đồng thời, công ty cũng khẳng định rằng pin của họ an toàn với ít bức xạ phát ra, không ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
NDB đã chứng minh khả năng của ý tưởng này và dự định xây dựng một nguyên mẫu thương mại đầu tiên sau khi các phòng thí nghiệm của họ hoạt động trở lại sau đại dịch COVID-19 (điều này sẽ diễn ra trong thời gian sắp tới).
NDB dự định sản xuất pin sử dụng chất thải hạt nhân, bao gồm các thành phần của lò phản ứng đã trở nên phóng xạ do tiếp xúc với các thanh nhiên liệu của nhà máy điện hạt nhân.
Mặc dù không phải là chất thải hạt nhân cấp cao - sẽ được sử dụng như nhiên liệu - nhưng nó vẫn rất độc hại, và một nhà máy điện hạt nhân tạo ra rất nhiều chất thải này. Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế ước tính rằng 'lõi của một lò phản ứng điều khiển bằng than chì điển hình' có thể chứa tới 2.000 tấn than chì.
Carbon-14 là một đồng vị phóng xạ được tìm thấy trong than chì. Nó cũng là đồng vị phóng xạ được các nhà khảo cổ học sử dụng để xác định niên đại bằng carbon. Nó có chu kỳ bán rã là 5.730 năm và cuối cùng phân rã thành nitơ 14, một chất phản neutrino, và một điện tử phân rã beta, điện tích khiến NDB tò mò như một nguồn điện khả thi.
NDB chuyển than chì thành kim cương siêu nhỏ. Doanh nghiệp tuyên bố rằng sử dụng công nghệ hiện tại, họ đã tạo ra viên kim cương carbon-14 siêu nhỏ để tạo ra năng lượng. Kim cương cũng là một chất bán dẫn, hấp thụ và phân tán năng lượng qua một tấm tản nhiệt.
Pin phóng xạ được sản xuất thông qua quá trình lắng đọng hơi hóa học, thường được sử dụng để sản xuất kim cương nhân tạo. Các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh quy trình sản xuất kim cương phóng xạ bằng cách sử dụng khí mêtan phóng xạ chứa đồng vị phóng xạ Carbon-14, được tìm thấy trên các khối than chì của lò phản ứng được chiếu xạ. Những viên kim cương này có thể hoạt động như một nguồn phóng xạ và một chất bán dẫn.
Tuy nhiên, vì vẫn còn phóng xạ, NDB bọc các 'nhà máy điện hạt nhân thu nhỏ' bằng kim cương carbon-12 không phóng xạ, với chi phí thấp. Lớp vỏ sáng lấp lánh này cung cấp bảo vệ cho kim cương và chứa bức xạ kim cương carbon-14.
NDB dự định sản xuất pin với nhiều kích cỡ phổ biến, bao gồm AA, AAA, 18650 và 2170. Mỗi pin sẽ có nhiều lớp kim cương xếp chồng lên nhau, một bảng mạch nhỏ và một siêu tụ điện để thu thập, lưu trữ và phát điện. Kết quả cuối cùng, doanh nghiệp tuyên bố, là pin sẽ sử dụng được lâu dài.
Theo NDB, pin có thể sử dụng trong môi trường năng lượng thấp đến 28.000 năm, ví dụ như cảm biến vệ tinh. Họ ước tính tuổi thọ pin trên ô tô có thể lên đến 90 năm, dài hơn nhiều so với pin xe điện hiện có. Đối với điện thoại và máy tính bảng, pin có thể kéo dài khoảng 9 năm.
NDB kỳ vọng sẽ tung ra phiên bản công suất thấp trong vài năm tới, sau đó là phiên bản công suất cao trong vòng 5 năm. Nếu mọi thứ diễn ra đúng kế hoạch, công nghệ của NDB sẽ là một bước tiến lớn trong việc cung cấp năng lượng lâu dài và chi phí thấp cho các thiết bị điện tử và ô tô trên toàn thế giới.
Công ty cho biết, 'Chúng tôi có thể bắt đầu ở quy mô nano và mở rộng để cung cấp năng lượng cho vệ tinh và đầu máy xe lửa'.
Ngoài ra, doanh nghiệp dự đoán rằng giá pin của họ sẽ không cao hơn so với các loại pin hiện có, bao gồm cả lithium-ion và có thể sẽ rẻ hơn nhiều khi sản xuất hàng loạt.
Tham khảo: Esploaioni Geografiche; Earthlymission; OggiScienza
