英国研发出世界首款碳-14 钻石电池，可为设备供电数千年

IT之家 12 月 5 日消息，英国布里斯托尔大学和英国原子能管理局（UKAEA）的科学家成功研制出世界上首块碳-14 钻石电池，可为设备供电数千年。

碳-14 钻石电池利用碳-14 的放射性衰变来发电，碳-14 是一种放射性同位素，常用于放射性碳年代测定。电池将碳-14 封装在钻石中，钻石是已知最坚硬的材料之一，可以安全地捕获辐射以产生电力。

据IT之家了解，碳-14 会发出短程辐射，辐射会被钻石外壳吸收，在产生低水平电力的同时确保安全。这种电池的工作原理类似于太阳能电池板，但它不是将光能转化为电能，而是利用放射性衰变产生的快速移动电子来发电。

这种电池的寿命长、可靠，碳-14 的半衰期为 5700 年，这意味着即使在几千年后，电池仍将保持原始电力的一半。

UKAEA 氚燃料循环主任萨拉・克拉克强调了这一创新的可持续性和安全性，她说：“钻石电池提供了一种安全、可持续的方式，提供持续的微瓦级电力。它们是一种新兴技术，利用人造钻石安全地包裹少量碳-14。”

碳-14 钻石电池的一个突出优势是其广泛的适用性。其生物兼容性使其在医疗领域具有巨大潜力，尤其是在为心脏起搏器、助听器和眼科植入物等设备提供电力方面，与传统电池相比，碳-14 电池无需频繁更换，能够减少患者的不适感与手术风险。

此外，碳-14 钻石电池在太空任务和偏远地区的应用前景同样广阔。它们能够为航天器、卫星，甚至射频标签提供几十年的电力供应，从而降低成本并延长设备的使用寿命。

布里斯托尔大学教授汤姆・斯科特强调了电池的潜力，他说：“我们的微功率技术可以支持从太空技术和安全设备到医疗植入物等一系列重要应用。我们很高兴与工业界和研究界的合作伙伴一起探索这些可能性。”

这项技术的另一个重要意义在于其对核废料的有效利用。碳-14 是从核裂变反应堆的石墨块中提取的，而石墨块是核能发电过程中产生的副产品。通过将这些放射性物质转化为能源，碳-14 钻石电池不仅解决了核废料处理的难题，还为这些废料创造了有价值的应用。据悉，仅英国就拥有近 95,000 吨石墨块。

该电池的生产过程中使用了一个由 UKAEA 与布里斯托大学联合研发的等离子沉积设备，该设备能够生长出钻石结构。这种方法不仅有效减少了核废料的堆积，还降低了安全储存的成本和难度。

碳-14 钻石电池不仅是一项技术突破，更是一种安全的能源解决方案。由于其短程辐射完全被钻石外壳吸收，因此不存在有害排放。即便电池需要处理或回收，也可以返回制造商进行安全回收。