Baterai bertenaga nuklir pertama di dunia, menggunakan isotop radioaktif yang tertanam dalam berlian, dapat memberi daya pada perangkat kecil selama ribuan tahun, kata para ilmuwan.
Baterai nuklir menggunakan reaksi berlian yang ditempatkan di dekat sumber radioaktif untuk menghasilkan listrik secara spontan, para ilmuwan di Universitas Bristol di Inggris menjelaskan dalam pernyataan tanggal 4 Desember. penyataan. Tidak diperlukan gerakan, baik linier maupun rotasi. Artinya, tidak diperlukan energi untuk menggerakkan magnet melalui kumparan atau memutar jangkar di dalam medan magnet untuk menghasilkan arus listrik, seperti yang diperlukan pada sumber daya konvensional.
Baterai berlian mengumpulkan elektron yang bergerak cepat dan tereksitasi oleh radiasi, mirip dengan bagaimana energi matahari menggunakan sel fotovoltaik untuk mengubah foton menjadi listrik, kata para ilmuwan.
Para ilmuwan dari universitas yang sama pertama kali mendemonstrasikan prototipe baterai berlian, yang menggunakan nikel-63 sebagai sumber radioaktif, pada tahun 2017. Dalam proyek baru tersebut, tim mengembangkan baterai yang terbuat dari isotop radioaktif karbon-14 yang tertanam dalam berlian yang diproduksi.
Para peneliti memilih karbon-14 sebagai bahan sumber karena memancarkan radiasi jarak pendek, yang cepat diserap oleh bahan padat apa pun, sehingga tidak ada kekhawatiran mengenai kerusakan akibat radiasi. Meskipun karbon-14 berbahaya jika tertelan atau disentuh dengan tangan kosong, berlian yang terkandung di dalamnya mencegah radiasi jarak pendek keluar.
“Berlian adalah bahan terkeras yang diketahui manusia; tidak ada yang bisa kita gunakan untuk memberikan perlindungan lebih.” rubah neilkata seorang profesor material energi di Universitas Bristol dalam pernyataannya.
Karbon-14 terdapat secara alami, namun dihasilkan dalam jumlah melimpah di blok grafit yang digunakan untuk mengendalikan pembangkit listrik tenaga nuklir. Para peneliti menemukan bahwa isotipe terkonsentrasi pada permukaan blok tersebut.
Sebuah baterai berlian nuklir yang mengandung 0,04 ons (1 gram) karbon-14 dapat menghasilkan 15 joule listrik per hari. Sebagai perbandingan, baterai alkaline AA standar, yang beratnya sekitar 20 gram (0,7 ons), memiliki kapasitas penyimpanan energi sebesar 700 joule per gram. Baterai ini memberikan daya lebih besar dibandingkan baterai berlian nuklir dalam jangka pendek, namun akan habis dalam waktu 24 jam.
Sebaliknya, waktu paruh karbon-14 adalah 5.730 tahun, yang berarti baterai memerlukan waktu selama itu untuk menghabiskan 50% energinya. Ini Dekat dengan usia peradaban tertua di dunia.. Sebagai perbandingan lainnya, pesawat ruang angkasa yang ditenagai oleh baterai berlian karbon-14 akan mencapainya Alfa Centauri — bintang tetangga terdekat kita, yaitu sekitar 4,4 tahun cahaya bumi, jauh sebelum energinya habis secara signifikan.
Baterai tersebut dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk elektronik, peralatan medis, dan perjalanan luar angkasa, kata para ilmuwan. Kegunaan khusus meliputi Baterainya juga dapat dibuat cukup kecil untuk memberi daya pada tag frekuensi radio guna mengidentifikasi dan melacak perangkat dan muatan di Bumi atau di luar angkasa.
Baterai, yang dibangun di atas platform pengendapan plasma dekat Abingdon, Oxfordshire, Inggris, oleh tim dari Universitas Bristol dan Otoritas Energi Atom Inggris (UKAEA), tidak memiliki bagian yang bergerak dan oleh karena itu, tidak memiliki bagian yang bergerak. memerlukan pemeliharaan atau mempunyai emisi karbon.