باحثون يبتكرون بطارية من الماس المشع يمكن أن تعمل أكثر من 5 آلاف عام

استطاع الباحثون تطوير بطارية جديدة من الماس المصنوع بواسطة الإنسان، يمكنها العمل أكثر من 5 آلاف عام متواصل، ونجح العلماء في صنعها من الماس المشع عن طريق تحويل النفايات النووية، وتعد مثالية لتوفير الطاقة إلى المعدات التي تحتاج إلى طاقة تشغيل موثوق بها إلى فترة طويلة، بما في ذلك أجهزة ضبط نبضات القلب والطائرات من دون طيار والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية

وأوضح الباحثون أن الابتكار يمكن أن يساعد في الوقت نفسه في حل مشاكل النفايات النووية وتوليد الكهرباء النظيفة وعمر البطارية، وعلى عكس معظم تقنيات توليد الكهرباء التي تستخدم الطاقة لتحريك المغناطيس من خلال لفائف من الأسلاك لتوليد التيار، ينتج الماس من صنع الإنسان شحنات من خلال وضعه بالقرب من مصدر مُشع.

وأضاف البروفيسور توم سكوت من جامعة بريستول/ "ليس هناك أجزاك متحركة ولا يوجد انبعاثات ناتجة أو صيانة مطلوبة فقط توليد كهرباء مباشرة، وبواسطة تغليف مواد مشعة داخل الماس يمكننا تحويل النفايات النووية إلى بطاريات تعمل بالطاقة النووية لتوليد طاقة نظيفة"، وصنع العلماء بطارية ماسية باستخدام نظائر النيكل المشعة "نيكل 63" كمصدر للإشعاع، ويعملون حاليا على تحسين كفاءة الجهاز، مستخدمين عنصر "كربون 14" وهو نسخة مشعة من الكربون يستخدم في إنشاء قوالب الغرافيت المستخدمة في تخفيف رد الفعل في محطات الطاقة النووية، حيث تساعد كتل الكربون على السطح على إزالة معظم المواد المشعة، وبعدها يمكن دمجه في إنتاج البطاريات التي تعمل بالطاقة النووية

وأوضح الدكتور نيل فوكس من مدرسة الكيمياء في جامعة بريستول، أنه تم اختيار الكربون كمصدر لأنه يبعث إشعاعات قصيرة المدى تمتصها أي مادة صلبة، وهو ما يجعله يشكل خطرًا عند ملامسة الجلد لكنه يظل محتجزًا في أمان داخل الماس دون هروب أي إشعاعات قصيرة، ويعتبر الماس من أقوى المواد التي يعرفها الإنسان وليس هناك مادة أكثر حماية يمكن استخدامها"، ويشير العمر الطويل لبطارية الماس على إحداث ثورة في توفير الطاقة إلى الأجهزة لفترات زمنية طويلة، ويقول الباحثون أن البطارية التي تحتوي على غرام واحد من كربون 14 تعطي 15 جولًا في اليوم الواحد، وهذا أقل من عمر البطاريات القلوية القياسية، وهي مصممة للاستخدام على المدى القصير نسبيا، وتنفذ خلال 24 ساعة مع التشغيل المستمر، ويستغرق كربون 14 ليتلاشى نشاطه الإشعاعي 5730 عامًا، ما يعني أن البطارية المصنوعة في عام 2016 يمكن أن تظل تعمل بكامل طاقتها حتى 7746

وأفاد البروفيسور سكوت: "يفقد الجهاز طاقته بعد معدل التحلل الإشعاعي، ويصل الجهاز بعد 5730 إلى 50% من طاقته، وبعد 11 ألف عاما يصل إلى 25% من الطاقة وهكذا"، وتستمر البطارية في العمل بالطاقة المنخفضة بعد مرور 5730 عامًا، وتتوقف قدرة البطارية على تشغيل الجهاز وفقا لمقدار الطاقة التي يحتاجها كل جهاز، مشيرًا إلى أنه "نتصور إمكانية استعمال هذا النوع من البطاريات في الحالات التي لا يمكن فيها استبدال البطاريات التقليدية، وسيتم التطبيق على أجهزة كهربائية منخفضة الطاقة تحتاج إلى حياة أطول من مصدر الطاقة مثل أجهزة ضبط نبضات القلب والأقمار الصناعية والطائرات من دون طيار أو المركبات الفضائية"، وطلب الباحثون من الجمهور التغريد باقتراحات بشأن كيفية استخدام هذه التكنولوجيا من خلال هاشتاغ "diamondbattery"، وحصل الباحثون على تمويل لتطوير المشروع خلال السنوات الثلاثة المقبلة.