ساخت یک باتری اتمی که نیم قرن دوام می‌آورد
منابع انرژی متداول مانند باتری‌های شیمیایی یا سلول‌های خورشیدی، برای مأموریت‌هایی که نیازمند انرژی مداوم و بدون نظارت برای سال‌های طولانی هستند، مشکلات مختلفی دارند. این منابع به دلیل چگالی انرژی محدود، حساسیت به عوامل محیطی و نیاز به نگهداری دوره‌ای، برای مأموریت‌های مهم در محیط‌های خشن، غیرکاربردی هستند.
دانشمندان چینی یک باتری اتمی جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند برای حداقل نیم قرن کار کند و بازدهی تبدیل انرژی آن سه برابر طرح‌های متداول است.
منابع انرژی متداول مانند باتری‌های شیمیایی یا سلول‌های خورشیدی، برای مأموریت‌هایی که نیازمند انرژی مداوم و بدون نظارت برای سال‌های طولانی هستند، مشکلات مختلفی دارند. این منابع به دلیل چگالی انرژی محدود، حساسیت به عوامل محیطی و نیاز به نگهداری دوره‌ای، برای مأموریت‌های مهم در محیط‌های خشن، غیرکاربردی هستند. به گزارش Interesting Engineering، اکنون محققان دانشگاه شیامن و مؤسسه انرژی اتمی چین باتری اتمی جدیدی برای این شرایط توسعه دادند.
تیم تحقیقاتی یک نوع جدید از سلول‌های رادیو-فتوولتائیک (RPVC) را با استفاده از ایزوتوپ رادیواکتیو استرانسیم-۹۰ (Strontium-90) توسعه داده‌اند. نوآوری اصلی این باتری به طراحی آن مربوط می‌شود. این سیستم با استفاده از یک ساختار «متمرکزکننده نور موج‌بر» (WLC) انرژی حاصل از واپاشی رادیواکتیو را به نور تبدیل می‌کند. سپس این نور به سمت سلول‌های فتوولتائیک هدایت و به الکتریسیته تبدیل می‌شود.
این طراحی اتلاف انرژی را به حداقل می‌رساند و بازدهی تبدیل انرژی را به ۲.۹۶ درصد می‌رساند که یک رکورد جدید و سه برابر بیشتر از بازدهی باتری‌های اتمی متداول است.
اما شگفت‌انگیزترین مزیت این باتری، دوام فوق‌العاده آن است. پژوهشگران برای شبیه‌سازی استفاده طولانی‌مدت، این باتری را تحت تابش پرتوی الکترونی معادل ۵۰ سال قرارگرفتن در معرض تشعشعات رادیواکتیو قرار دادند. پس از این آزمون سخت، عملکرد نوری دستگاه تنها ۱۳.۸ درصد افت کرد که نشان‌دهنده پایداری و طول عمر استثنایی آن است.
اگرچه مسائلی مانند تولید انبوه و کاهش هزینه ایزوتوپ استرانسیم-۹۰ هنوز برای تولید در مقیاس بزرگ وجود دارد، اما این پژوهش یک گام بسیار بزرگ به سوی کاربردی کردن باتری‌های اتمی برای نسل بعدی مأموریت‌های فضایی، تجهیزات پزشکی و زیرساخت‌های مهم در نقاط دورافتاده زمین است.
منبع: دیجیاتو
