Yanan fosil yakıtların aksine, nükleer enerji santralleri çok az sera gazı serbest bırakıyor. Şimdiye kadar olmadıklarından daha güvenli ve şu anda ABD’nin elektriğinin beşte birini üretiyorlar. Bununla birlikte, nükleer enerji santralleri tehlikeli atık üretir ve bilim adamları hala bu tehlikeli yan ürünü yönetmenin etkili yollarını ararlar. Ya sadece saklamaktan daha fazlasını yapabilirsek – yaratmak için kullanabilirsek Daha enerji?
Bu fikirden esinlenen Ohio’daki araştırmacılar, nükleer atıklarla güçlendirilen küçük bir pil geliştirdiler. Sintilatör kristallerini – radyasyonu emdiğinde ışığı yayan bir malzeme – nükleer atıklarla üretilen gama radyasyonuna maruz bıraktılar. Kristallerin ışığı daha sonra bir güneş pilini güçlendirdi. . çalışmak29 Ocak’ta dergide yayınlandı Optik Malzemeler: Xgama radyasyonunun arka plan seviyelerinin mikroçipler gibi küçük elektroniklere güç verebileceğini gösterir.
Baş yazar Raymond Cao, “Atık ve doğası gereği olarak kabul edilen bir şeyi hasat ediyoruz, onu hazineye dönüştürmeye çalışıyoruz” dedi. ifade. Ohio State’in Nükleer Reaktör Laboratuvarı’nın direktörüdür.
Ekip, pil prototipini, nükleer reaktörlerin ortak radyoaktif yan ürünleri olan sezyum-137 ve kobalt-60 ile test etti. Sezyum-137 kullanılarak, pil 288 nanowatt güç üretirken, kobalt-60, küçük bir sensöre güç vermek için yeterince 1.5 mikrowatt üretti.
Bu küçük bir zafer gibi görünse de – standart bir 10W LED ampul 10 milyon mikrowatt gerektirir – CAO ve meslektaşları, yaklaşımlarının Watt ölçeğinde (mikrowatts’ın aksine) güç teknolojisine veya daha yüksek bir şekilde ölçeklendirilebileceğini savunuyorlar. Bu tür piller, nükleer atık depolama havuzları gibi nükleer atıkların üretildiği ortamlarda kullanılabilir. Uzun ömürlü olma potansiyeline sahiptirler ve çok az rutin bakım gerektirmez veya hiç ihtiyaç duymazlar.
Çalışmanın ortak yazarı ve Ohio State Mekanik ve Havacılık Mühendisi Ibrahim Oksuz, “Nükleer pil konsepti çok umut verici” dedi. “Hala iyileştirme için çok fazla alan var, ama geleceğe inanıyorum, bu yaklaşım hem enerji üretimi hem de sensörler endüstrisinde kendisi için önemli bir alan sağlayacak.”
Araştırmacılar ayrıca, sintilatör kristallerinin yapısının pilin enerji çıkışını etkileyebileceğini ve daha büyük kristallerin daha fazla radyasyonu emdiğini ve daha fazla ışık yaydığını teorize edebileceğini belirtti. Daha geniş bir yüzey alanına sahip bir güneş pil de daha fazla ışığı emebilir ve sonuç olarak daha fazla enerji üretebilir.
Oksuz, “Bu iki aşamalı süreç hala ön aşamalarında, ancak bir sonraki adım ölçeklendirme yapılarıyla daha büyük watt üretmeyi içeriyor” dedi.
Şu anda, bu teknolojiyi ölçeklendirmek pahalı olacaktır ve bulguları geliştirmek için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir. Bununla birlikte, çalışma yeterli yaratıcılıkla, bir kişinin atıklarının gerçekten başka bir kişinin hazinesi olabileceğini veya bu durumda bir enerji kaynağı olabileceğini kanıtlamaktadır.
