Para ilmuwan mengubah limbah nuklir menjadi baterai “berlian” yang dapat bertahan selama seribu tahun- Berita Teknologi, awal7ob.com

Meskipun menghasilkan sejumlah besar limbah radioaktif berbahaya yang sangat sulit untuk diproses dan dibuang, daya nuklir dianggap sebagai sumber energi bersih, hanya karena memiliki nol emisi karbon dioksida. Sekarang, sekelompok ilmuwan telah berpotensi memberikan solusi untuk menangani limbah nuklir, itu mungkin akan mengubah teknologi baterai, seperti yang kita kenal sekarang.

Para ilmuwan mengubah limbah nuklir menjadi baterai “berlian” yang dapat bertahan hingga seribu tahun

Sebuah prototipe baterai betavoltaic berlian karbon-14 Arkenlight. Kredit Gambar: Universitas Bristol

Kembali pada tahun 2016, sekelompok peneliti, fisikawan, dan ahli kimia di University of Bristol, mulai mengerjakan apa yang kemudian dikenal sebagai baterai berlian radioaktif. Penemuan yang mereka hasilkan disajikan sebagai perangkat betavoltaik, yang berarti didukung oleh peluruhan beta limbah nuklir.

Peluruhan beta adalah jenis peluruhan radioaktif yang terjadi ketika inti atom memiliki kelebihan partikel dan melepaskan beberapa di antaranya untuk mendapatkan rasio proton dan neutron yang lebih stabil. Ini menghasilkan semacam radiasi pengion yang disebut radiasi beta, yang melibatkan banyak elektron atau positron berkecepatan tinggi dan berenergi tinggi yang dikenal sebagai partikel beta.

Sel betavoltaik tipikal terdiri dari lapisan tipis bahan radioaktif yang ditempatkan di antara semikonduktor. Saat bahan nuklir meluruh, ia memancarkan partikel beta yang membuat elektron lepas di semikonduktor, menciptakan arus listrik. Namun, kerapatan daya sumber radioaktif semakin rendah semakin jauh dari semikonduktor. Ini berarti bahwa baterai nuklir jauh kurang efisien dibandingkan jenis baterai lainnya. Di sinilah berlian polikristalin (PCD) masuk.

Baterai radioaktif dibuat melalui proses yang disebut deposisi uap kimia, yang banyak digunakan untuk pembuatan berlian buatan. Para peneliti telah memodifikasi proses untuk menumbuhkan berlian radioaktif dengan menggunakan metana radioaktif yang mengandung isotop radioaktif Karbon-14, yang ditemukan pada blok grafit reaktor yang diiradiasi. Berlian ini dapat bertindak baik sebagai sumber radioaktif maupun semikonduktor.

Saat terkena radiasi beta dan Anda akan mendapatkan baterai tahan lama yang tidak perlu diisi ulang. Limbah nuklir di bagian dalamnya memicunya berulang-ulang, memungkinkannya mengisi daya sendiri selama berabad-abad, dengan sangat sedikit atau tanpa degradasi terukur selama ratusan tahun. Secara teoritis, satu baterai dapat digunakan selama lebih dari seribu tahun, tanpa harus diganti atau diisi ulang.

Para ilmuwan mengubah limbah nuklir menjadi baterai “berlian” yang dapat bertahan hingga seribu tahun

Saat menulis artikel ini, baterai adalah prototipe yang berfungsi, yang tidak dapat digunakan dalam aplikasi umum seperti laptop atau ponsel. Karena daya yang diberikannya sangat kecil, aplikasinya terbatas pada perangkat kecil yang tidak terlalu banyak menghabiskan daya. Untuk membuatnya dapat diterapkan dalam skala komersial yang besar, para peneliti sedang mengerjakan teknologi yang memungkinkan mereka untuk mengembangkan dan mempertahankan penemuan ini.

Arkenlight, sebuah perusahaan Inggris yang mengkomersialkan baterai berlian radioaktif Bristol, berencana untuk merilis produk pertamanya, baterai mikro untuk alat pacu jantung dan sensor ke pasar pada akhir tahun 2023.

About awal7ob