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Rifiuti nucleari trasformati in batterie di diamanti,si ricaricano entro l’anno 7746

Fisici e chimici presso l’Università di Bristol, nel Regno Unito, hanno trovato un modo per convertire migliaia di tonnellate di scorie nucleari in batterie di diamanti che possono generare una piccola corrente elettrica per migliaia di anni .

“Non ci sono parti in movimento coinvolte, non viene generata nessuna radiazione e non è richiesta  manutenzione, la generazione di energia elettrica è solo diretta”, dice il geochimico Tom Scott. “Con l’incapsulamento di materiali radioattivi all’interno di diamanti, è stato risolto un problema a lungo termine delle scorie nucleari in una batteria di energia nucleare e di una fornitura di energia pulita a lungo termine.”

Le scorie nucleari

La squadra di Scott ha creato fino ad ora un prototipo di batteria diamante utilizzando un isotopo instabile di nichel  (nichel-63) come sorgente di radiazione.

Il Nichel-63 ha una emivita di circa 100 anni, il che significa che il prototipo del dispositivo mantiene ancora circa il 50% della sua “carica” per 100 anni.

Ma gli scienziati dicono che c’è una fonte ancora migliore con cui poter lavorare – e che avrebbe fornito una soluzione per l’enorme cumulo di rifiuti nucleari nel Regno Unito.

I reattori Magnox sono in fase di smantellamento, dopo più di mezzo secolo di servizio. Questi reattori utilizzano blocchi di grafite come moderatori per rallentare i neutroni e mantenere il processo di fissione nucleare in funzione, ma decenni di esposizione hanno lasciato il Regno Unito con 104.720 tonnellate di blocchi di grafite ora classificati come rifiuti nucleari.

Carbonio-14

Il Carbonio-14 è un isotopo instabile di carbonio. Queste tonnellate di grafite, quindi, devono essere conservate e monitorate in modo sicuro per le radiozioni. E questo potrebbe essere un tempo molto lungo, poiché il carbonio-14 ha una emivita di circa 5730 anni.

Così il team ha deciso di trasformarlo in batterie di estremamente lunga durata.

“Il Carbonio-14 è stato scelto come materiale di partenza perché emette una radiazione a corto raggio, che viene rapidamente assorbito da qualsiasi materiale solido”, dice uno dei ricercatori, Neil Fox.

Ciò significa che è pericoloso ingerirlo e non deve toccare la pelle, ma è molto sicuro nel diamante, in cui nessuna radiazione a corto raggio potrebbe sfuggire.

Applicazioni pratiche

Secondo i ricercatori, le batterie di carbonio-14 sarebbe solo un bene per applicazioni a bassa potenza, ma la loro resistenza sarebbe schiacciante.

Si consideri il seguente confronto: una batteria alcalina AA pesa circa 20 grammi, ha una capacità di 700 Joules per grammo di stoccaggio, e quando utilizzata questa energia viene continuamente operata solo per circa 24 ore. Una batteria diamante contenente 1 grammo di carbonio-14 produrrà a 15 Joule per giorno, ma continuerà a produrre questa energia per 5730 anni.

Questo livello di produzione potrebbe rendere le batterie diamante utili in situazioni in cui non è possibile caricare o sostituire le batterie convenzionali. “Le applicazioni più ovvia sarebbe in dispositivi a bassa potenza elettrica dove è richiesta fonte di energia di lunga durata, come i pacemaker cardiaci, satelliti, droni ad alta quota o addirittura astronavi”.

E ‘troppo presto per parlare di applicazioni pratiche, ma ciò che è più interessante su questa ricerca è che potrebbe fornire uno scopo utile per una quantità enorme di rifiuti nucleari, e presentare al mondo  una batteria che non irrita nessuno. [ ScienceAlert , NewAtlas ]

Fonte: hypescience.com

 

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