• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Kärnavfall skulle kunna återvinnas för diamantbatteri

    Strukturen av grafitblock i en kärnreaktor. Kredit:EDF Energy

    Ett team av fysiker och kemister från University of Bristol hoppas kunna återvinna radioaktivt material direkt från ett före detta kärnkraftverk i Gloucestershire för att generera ultra-långvariga kraftkällor.

    Arbetet har påbörjats vid Berkeley Power Station för att avlägsna radioaktiva avfallsprodukter från platsen som en del av dess avvecklingsprogram.

    Genom att extrahera kol-14 isotoper från den bestrålade grafiten, tiden och kostnaden för saneringsarbetet skulle minska avsevärt.

    Berkeley avvecklades 1989 och det har precis blivit säkert att börja ta bort radioaktiva restprodukter från anläggningen.

    Dessa förvaras för närvarande i betongvalv åtta meter under jord och kräver specialutrustning för att hämta och bearbeta säkert.

    Den andra kärnkraftsstationen på stranden av floden Severn är Oldbury, som slutade producera el under 2012. Denna plats slutförde tankningen 2016 och är nu i en tidig avvecklingsfas.

    Dessa två platser, såväl som reaktorerna vid Hinkley Point i Somerset och andra nedlagda platser över hela Storbritannien, rymmer enorma mängder bestrålad grafit som innehåller kol-14-isotopen som kan återvinnas för att generera kraft.

    University of Bristol forskare har odlat en konstgjord diamant som, när den placeras i ett radioaktivt fält, kan generera en liten elektrisk ström. Genom att använda kol-14 som har en halveringstid på 5730 år, batterierna kan potentiellt ge ström på en nästan oändlig basis.

    Kredit:University of Bristol

    Detta arbete är en del av ASPIRE-projektet:Avancerade självdrivna sensorenheter i intensiva strålningsmiljöer. Den ledande forskaren är professor Tom Scott från Fysikskolan och chef för South West Nuclear Hub.

    Han sa:"Under de senaste åren har vi utvecklat sensorer med ultralåg effekt som skördar energi från radioaktivt sönderfall. Detta projekt är i ett ganska långt framskridet stadium nu och vi har testat batterierna i sensorer på platser så extrema som toppen av en vulkan!"

    Förutom att använda batterierna i miljöer där konventionella strömkällor inte enkelt kan bytas ut, det finns potentiella tillämpningar för medicinska ändamål som för hörapparater eller pacemakers. Det skulle till och med vara möjligt att driva rymdfarkoster eller satelliter för mycket längre resor än vad som är möjligt för närvarande.

    Professor Scott tillade:"Det yttersta målet är att ha en fabrik baserad vid ett av de tidigare kraftverken i sydväst som tar kol-14 isotoper direkt från grafitblocken för användning i diamantbatterier.

    "Detta skulle avsevärt minska radioaktiviteten hos det återstående materialet, gör det enklare och säkrare att hantera.

    "Med majoriteten av Storbritanniens kärnkraftverk som kommer att gå offline under de kommande 10-15 åren innebär detta en enorm möjlighet att återvinna en stor mängd material för att generera kraft för så många fantastiska användningsområden."

    Denna teknik är ett starkt exempel på forskning och innovation som utvecklas i sydvästra regionen, hemmet för det enda kärnkraftsnybyggnadsprojektet i Storbritannien.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com