طور فريق من العلماء نموذجا أوليا لبطارية نووية صغيرة، تعمل بالكربون المشع، قادرة على تشغيل الأجهزة لعدة عقود – وربما مدى حياة المستخدم – دون الحاجة إلى إعادة الشحن.
وقد تفتح هذه التقنية آفاقا في تصميم الأجهزة الطبية، مثل منظمات ضربات القلب، ما يلغي الحاجة إلى عمليات الاستبدال الجراحية المتكررة.
حاليا، تعتمد معظم الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف الذكية، على بطاريات ليثيوم أيون، التي تدوم من ساعات إلى أيام قبل الحاجة إلى إعادة الشحن. ومع مرور الوقت، تتدهور هذه البطاريات، كما أن تعدين الليثيوم يشكل عبئا بيئيا كبيرا بسبب استهلاكه العالي للطاقة والمياه. لذا، يسعى العلماء إلى تطوير بدائل نووية آمنة لا تحتاج إلى شحن متكرر.
وأوضح سو إيل إن، الباحث الرئيسي من معهد Daegu Gyeongbuk للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية، أن أداء بطاريات الليثيوم أيون قد بلغ حدوده القصوى تقريبا، ما دفع العلماء إلى البحث عن مصادر طاقة بديلة.
وتعتمد البطاريات النووية على جسيمات عالية الطاقة تصدرها مواد مشعة آمنة، حيث يمكن احتواء إشعاعاتها بواسطة مواد خاصة.
وأشار العلماء إلى أن بطاريات بيتا الفولتية، التي تعمل بأشعة بيتا – وهي إلكترونات عالية السرعة – تعد خيارا آمنا، إذ يمكن احتواء هذه الإشعاعات بطبقة رقيقة من الألمنيوم.
وفي الدراسة التي قدمت خلال اجتماع الجمعية الكيميائية الأمريكية، استعرض الفريق نموذجا أوليا لبطارية تعمل بالكربون-14، وهو نظير مشع ينتج فقط أشعة بيتا، ما يجعله أكثر أمانا من غيره من المصادر المشعة. كما أن الكربون-14 متوفر بسهولة، حيث يُستخرج كناتج ثانوي من محطات الطاقة النووية.
وتعمل هذه البطارية عبر تصادم الإلكترونات المنبعثة من الكربون المشع مع شبه موصل من ثاني أكسيد التيتانيوم، ما يؤدي إلى تدفق مستمر للإلكترونات عبر دائرة كهربائية خارجية، وبالتالي توليد الكهرباء. وبفضل معدل التحلل البطيء للكربون المشع، يُتوقع أن تدوم هذه البطارية مدى الحياة من الناحية النظرية.
وأكد الدكتور سو إيل أن هذه البطارية يمكن استخدامها بشكل خاص في الأجهزة الطبية، حيث قال: “يمكننا الآن دمج الطاقة النووية الآمنة في أجهزة صغيرة بحجم الإصبع، ما يفتح الباب أمام استخدامات واعدة، لا سيما في المجال الطبي”.
المصدر: إندبندنت
إقرأ المزيد
الولايات المتحدة.. تطوير بطارية كهربائية عاملة بالنفايات النووية
نجح باحثون من جامعة ولاية أوهايو الأمريكية في تطوير بطارية كهربائية تعمل بكفاءة على النفايات النووية.
تُشحن بدقائق.. أول بطارية كهربائية مصنوعة من السيليكون 100%
كشفت شركة ProLogium Technology، المتخصصة في تطوير وإنتاج بطاريات الليثيوم السيراميكية، عن بطارية “أنود مركب” مصنوعة من السيليكون بنسبة 100%.
أخطر أنواع البطاريات!
أظهرت نتائج التجارب التي أجراها خبراء الجامعة الوطنية للبحوث التقنية أن بطاريات الليثيوم للأجهزة المحمولة في حالة استخدامها بصورة غير صحيحة يمكن أن تشكل خطورة على صحة المستخدم.
روسيا تطور بطارية تعمل 80 عاما دون إعادة شحن
قام الباحثون في الجامعة النووية الروسية للبحوث العلمية (ميفي) بتطوير أول نموذج تجريبي لبطارية ذرية قادرة على العمل لمدة تصل إلى 80 عاما دون إعادة الشحن.
حذار من شحن بطارية الهاتف بشكل كامل!
أكد خبراء في مجال التقنية أن شحن بطارية الهاتف بنسبة 100%، أو تفريغها بشكل كامل، يؤديان إلى ظهور مشكلات خطيرة في عمل الهاتف والبطارية معا.