英国制造出首块碳-14钻石电池

人易辨人心真伪 2024-12-06 16:18:09

英国原子能管理局(BEIS)与布里斯托尔大学的科研人员近来共同宣布,他们成功研制出了全球首个碳-14钻石电池,这种名为“碳-14钻石电池”的新型电池可以在数千年内将碳-14的放射性衰变转化为电能。

这种新型电池有着广阔的应用前景,可以被用来为设备供电,同时还不会产生危险的废物。

2022年,英国原子能管理局展示了这一先进技术,令人印象深刻,但人们对其潜在应用领域以及能够提供的电力水平仍感到困惑。

但现在396项专利申请和认证表明,这种新型电池的商业化生产即将开始。

碳-14电池的原理。

碳-14是自然界中最常见的同位素之一,其具有放射性并能释放粒子,这些粒子与原子之间的相互作用使这些粒子向四面八方散发出一定数量的能量,这个过程被称为自然衰变。

后续,这些能量可以转换成一定数量的电能。

碳中子-14在土壤中含量并非常多,所以自然衰变所能释放出可用的能量也就相对较少。

但单核四面八方发射出来的能量几乎不会有任何变化,所以每个碳中子能够释放出来的能量微薄毫不起眼。

碳中子-14中衰变产生的氮气不会停下四处扩散的迹象,继续向外空间蔓延着。

根据计算,一个四方形半径为r的碳中子衰变场所,发射氮气的作用力强度大致就会是一个与r正相关数,不会随着时间的推移有太大的变化,并且不会有区别。

而衰变又有一个特性,就是它具备半衰期特性,这意味着一个衰变原子系每过5700年就会衰减一半。

所以假如我们放置一个衰变原子系一万年过后会剩下一或剩下二分之一再过5700年继续结合下去,再过5700年来看就变成了四分之一。

这样岩石中的naturally occurring carbon-14所剩下来的数量还会因时间推移变得越来越少。

从这样我们可以推出一个结论: 随着这样的衰变原子系经过时间无穷多万年之后剩下来的衰变数量也将越来越少;反之如果在每隔5700这样的千万年里继续放更多衰变原子系进来那么能够保留许多更多数量的carbon-14。

这样的反应也能说明每个carbon-14能更新再生多少,以及过了数万年carbon-14二氧化碳还能给我们带来什么更多的神秘。

一千万年这是多么长远的时间,如果继续数万亿年carbon-12也许就会像空气一样变得无处不在;而carbon-12也会在时间更新g再生为carbon-14,开启下一轮循环。

碳-14是二氧化碳中一种放射性同位素,其是由宇宙射线与大气中的氮气反应生成的。

碳-14有一个半衰期约为5700年,这意味着经过了5700年后,时间更新一轮之后,三分之一的carbon-14就不再是carbon-14了。

随着时间继续更新,每过5730年carbon14剩余数量就会减少许多;假如我们通过塑料技术捕捉住这些没有再衰减转变成氮气的carbon14保住这些valuable资源,随着时间推移就会有几亿三十亿二百亿年后这些保存起来的carbon-14也许就成了年代久远却珍贵无比博物馆中的瑰宝。

这种新型电池利用碳-14的一种自然衰变过程将其转化为电能。

根据理论,这种新型电池可以持续提供微瓦级电力,可以持续工作长达五千年至一万年。

此外,由于碳-14是一种天然材料,因此这种新型电池不会对环境产生负面影响,这是它最大的优势之一。

这种新型电池是世界上第一个可能持续五千年至一万年的电池,它是雄心勃勃的一步。

一位专家表示:“这可能是电池工作原理的根本改变,不同的能源存储技术正在发生根本变化。”

潜在应用领域。

这种新型电池具有广泛的应用前景。

专家们认为,这种新型电池可以被用于制造植入眼睛中的视觉设备或心脏起搏器等高科技医疗设备,以降低维护成本并提高设备使用寿命。

这些设备通常需要定期更换电池,以保持其正常功能,但如果使用这种新型电池,就可以避免频繁更换电池的问题。

现在让我们想象一下一种理想情况,一个人患有盲眼,他接受了手术来纠正问题,当医生将一个微小的植入物放置到患者眼部结构中时,这种微小装置向眼睛提供了一些以前未见过的视力;

然后患者回家开始生活多年,完全忘记了手术。

但是随着岁月流逝,这个人突然发现自己失去了视力,过去曾经以前能清晰看到现在却什么东西都模糊不清,他们就会开始问自己这样的问题:

如果这个视力植入器坏掉了怎么办?

因此他们不得不去医院,因为很少有人会拥有100%完美的一生,而且没有任何问题,因此他们不得不经历痛苦和昂贵的更换程序,因为手术是必要程序并非只是简单替换而已。

碳-14电池也适合在极端环境中使用,例如太空探测器或深海探测器等。

传统电池在这些极端环境中往往会受到温度、压力和其他因素的影响而失去功能,而碳-14电池则不会受到这些因素的影响,因此能够保证设备稳定运行。

此外,在太空探测过程中,设备往往需要在数十年甚至数百年的时间里完成任务,但传统电池在这样长的时间里往往会失去功能,而碳-14电池则能够提供足够长的使用寿命,使探测器可以完成任务并带回重要数据。

这些数据对于科学研究和人类知识的发展都是至关重要的,因此碳-14电池在太空探测中的应用前景非常广阔。

还有一些极端环境,比如深海,海底探测器需要很高的耐压能力以抵抗海水深处巨大的压力,并且不需要对人类造成危害;

而且由于探测器不同场域,有的是科学研究有的是军事研究不需要随时维护就必须要舍弃昂贵精密且有一些危险性的不同物品;

甚至还有邻居考古学家曾经有人说过海底是否埋藏着珍贵文物极其具有财富价值,因此各种因素导致人类一直想推进探索海洋深处未知事物;

如果这些sea底探测器完全上传数据给human之后自己慢慢地消耗掉消失;

或者他们仅仅只是一堆废墟;

那样不会造成海洋生物影响甚至人类也不会再破坏海洋深处那么珍贵又神秘六百万年的古老生物遗迹;

未来发展趋势。

随着可再生能源技术的发展,许多科学家认为这种新型电池可以与太阳能和风能等可再生能源结合使用,以创造更持久、更可持续的能源解决方案。

此外,还有人认为这种新型电池可以用于开发新的电子设备,以使其更加环保和耐用。

这种研究成果具有里程碑式的重要性,因为它代表着科学技术的一项重大突破和进步,为全世界带来了希望和机遇。

这种新型电池为我们提供了解决能源短缺和环境污染问题的新途径,也为我们的未来创造了更多可能性。

1 阅读:225
评论列表
  • 老卢 13
    2024-12-06 18:41

    永动机,成为可能

  • 2024-12-07 19:19

    伟大发明