I ricercatori hanno creato batterie di diamante dai rifiuti nucleari

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Le centrali nucleari producono grandi quantità di rifiuti radioattivi, e conservarli a lungo termine con sicurezza si è dimostrato più difficile di quanto previsto.

Uno dei rifiuti radioattivi più abbondanti è il carbonio-14, un isotopo radioattivo del carbonio che ha un tempo di decadimento di 5000 anni.

Il carbonio-14 (che in piccolissime quantità è presente anche nella nostra vita quotidiana, e viene utilizzato dagli archeologi per datare i reperti) deve essere tenuto isolato dall’ambiente per diversi multipli del suo tempo di decadimento, prima che perda la sua radioattività e venga considerato sicuro.

Tenendo conto del problema, i ricercatori dell’università di Bristol hanno sperimentato un innovativo sistema di smaltimento, riscaldando delle sbarre di grafite ad alto contenuto di C-14, che vengono utilizzate nei reattori nucleari come coadiuvanti della reazione.

La maggior parte del carbonio-14 è stata rilasciata come gas, e in seguito trasformata in diamanti artificiali. La durezza dei diamanti aiuta a conservare i rifiuti in modo sicuro (molto più che in forma di gas), e incredilmente, questi possono essere connessi a dei circuiti ed utilizzati come fonte di elettricità.

Infatti, mentre gli atomi di carbonio-14 decadono verso il più stabile azoto-14, rilasciano elettroni (radiazioni beta) e questo genera una corrente.

“Le batterie non generano alcuna emissione e non hanno bisogno di manutenzione, e producono energia elettrica continuamente. Incorporando il materiale radioattivo nei diamanti, abbiamo risolto il problema della conservazione dei rifiuti radioattivi e creato una batteria che può fornire energia a lungo termine.” afferma Tom Scott, professore e co-autore dello studio.

I diamanti di carbonio-14, tuttavia, sono troppo radioattivi per essere usati con sicurezza intorno agli esseri umani, e di conseguenza il team di Bristol li ha inseriti in diamanti più stabili di carbonio-12; l’utilizzo di uno strano esterno di diamante, nonostante sia più costoso di altri materiali isolanti, massimizza l’assorbimento della radioattività, permettendo di generare molta più corrente di quanto il carbonio-14 possa fare autonomamente.

La corrente viene tuttavia emessa in maniera molto lentamente, e quindi anche usando grandi quantità di diamanti connessi in parallelo, la potenza disponibile sarebbe troppo piccola per la maggior parte degli impieghi. D’altro canto, invece, resterà costante per secoli, costituendo un’affidabile fonte di energia dove è difficile ricaricare una batteria.

Una sonda diretta verso il Sistema Solare più esterno, dove la radiazione solare è esigua e i pannelli diventano inutilizzabili, potrebbe utilizzare batterie del genere per alimentare gli strumenti.

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