俄亥俄州立大学研发核废料电池

2025-02-26 10:02  来源:中国核电网    核废料  美国核电

俄亥俄州立大学的研究团队开发了一种创新电池,能够利用核废料中的伽马辐射产生电能。


俄亥俄州立大学的研究团队开发了一种创新电池,能够利用核废料中的伽马辐射产生电能。这项技术为放射性废物的处理提供了一种潜在的解决方案,同时为清洁能源开辟了新路径。研究负责人Raymond Cao表示,他们的目标是将自然界中被视为负担的核废料转化为有价值的能源资源。

该电池的核心在于闪烁晶体技术。当暴露于伽马辐射时,这些晶体会发光,随后光能被内置的太阳能电池捕获并转化为电能。这种机制类似于屋顶太阳能板的工作原理,但针对的是核废料释放的高能辐射。原型电池体积仅约四立方厘米,研究人员使用铯-137和钴-60两种常见核废料同位素进行测试。结果显示,铯-137可产生288纳瓦的电力,而钴-60则提升至1.5微瓦,足以驱动小型传感器。Cao指出,尽管家用设备通常需要千瓦级功率,但这项技术具备扩展至瓦级应用的潜力。

核电站为美国贡献了约20%的电力,且温室气体排放极低。然而,放射性废物一直是其主要挑战,因其对人体健康构成威胁。这款电池不仅缓解了废物处理难题,还适用于高辐射环境,如核废料储存池、深海探测或太空任务。研究人员强调,尽管伽马辐射穿透力极强,电池本身不含放射性物质,确保了安全性。

研究发现,增大闪烁晶体的体积和表面积能显著提高辐射吸收和电能转换效率。共同作者Ibrahim Oksuz表示,这一成果在功率输出方面具有突破性意义。目前技术尚处初步阶段,未来需通过结构优化提升输出功率。然而,制造成本和进一步验证仍

是推广的关键障碍。

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