Μπαταρία που τροφοδοτείται από ραδιενέργεια παρέχει ενέργεια για δεκάδες χρόνια

Από σελίδα του NewScientist, Νοέμβριος 2003

Μικροσκοπικές μπαταρίες, που απορροφούν ενέργεια από ραδιενεργά ισότοπα τα οποία αυξάνουν τη διάρκεια ζωής των μπαταριών για 50 χρόνια, υποστηρίζει ότι ανέπτυξε μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Cornell της Νέας Υόρκης.

Είναι ένα νέο σύστημα που θα φέρει επανάσταση στη βιομηχανία των μικροηλεκτρονικών προϊόντων γιατί θα μπορούν να τοποθετηθούν σε μικρές ηλεκτρονικές συσκευές επιτρέποντας τους να λειτουργούν απρόσκοπτα νια 50 χρόνια.

Ο Lal θεωρεί ότι οποιαδήποτε συσκευή που απαιτεί μικρή κατανάλωση ενέργειας για μεγάλο χρόνο, αλλά δεν την έχει διαθέσιμη, θα μπορεί να κάνει χρήση της μπαταρίας.

Εξηγεί ότι κάνει χρήση ενός ισοτόπου που εκπέμπει ακτινοβολία βήτα, την ακτινοβολία με ελάχιστη ενέργεια η οποία ελευθερώνεται από τις διασπάσεις των πυρήνων, κάνοντας έτσι την μπαταρία ασφαλή για εμφυτεύσεις.

Οι μπαταρίες συγκεκριμμένα τροφοδοτούνται με το ραδιενεργό ισότοπο νικέλιο-63. "Είναι πιθανό να μπορέσουμε με τη βοήθεια των ισοτόπων να φτιάξουμε μικροσκοπικούς αισθητήρες που θα μπορούν να τοποθετηθούν στην εσωτερική κατασκευή κτιρίων ακόμη και στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος" δηλώνει ο Amil Lal, επικεφαλής της ομάδας των ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Cornell.

Οι ερευνητές έχουν καταφέρει να δημιουργήσουν ένα πρωτότυπο της μπαταρίας μεγέθους μόλις πέντε κυβικών χιλιοστών. Αυτή η μπαταρία παράγει λίγα μόλις milliwatts τα οποία όμως μπορούν να διατηρήσουν ενεργή μια συσκευή για δεκαετίες.

Η μπαταρία περιέχει ένα λεπτό κομμάτι χαλκού που αιωρείται πάνω από ένα στρώμα του ραδιενεργού νικελίου--63. Καθώς το ισότοπο του νικελίου διασπάται, απελευθερώνει ηλεκτρόνια - τα βήτα σωματίδια. Έτσι ο χαλκός αποκτάει αρνητικό φορτίο.

Η απώλεια όμως των ηλεκτρονίων αναγκάζει το στρώμα του νικελίου να γίνεται θετικά φορτισμένο, έτσι το στρώμα του χαλκού λυγίζει (από τις ηλεκτρικές έλξεις) έως ότου επιτευχθεί επαφή μεταξύ τους. Εκείνη τη στιγμή, τα ηλεκτρόνια ρέουν από το χαλκό στο στρώμα του νικελίου, εξουδετερώνοντας τα φορτία, και έτσι η διαδικασία αυτή ξαναρχίζει από την αρχή. Αυτή η μηχανική ενέργεια θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια ή να τροφοδοτήσει μια μικρή μηχανική συσκευή, λέει ο Lal.

Το νικέλιο-63 έχει μέση διάρκεια ζωής τα 100 έτη και έτσι σύμφωνα με τους ερευνητές μπορεί για 50 χρόνια να δίνει ποσότητες ενέργειας τέτοιες που να επιτρέπουν την απρόσκοπτη χρήση των συστημάτων στα οποία θα περιέχονται οι μπαταρίες με το εν λόγω ισότοπο.

O Peter Bruce, στο Πανεπιστήμιο του St Andrews στη Σκωτία, λέει ότι οι πηγές ενέργειας από τη ραδιενέργεια έχουν εφαρμογές σε συσκευές χαμηλής ισχύος  όπως είναι οι ανιχνευτές.

Η ιδέα της χρήσης μπαταριών που βασίζονται σε ραδιενεργές πηγές ενέργειας είχε διατυπωθεί από τη δεκαετία του 1960 όταν είχε αρχίσει να αναπτύσσεται με ιδιαίτερα σημαντικούς ρυθμούς η έρευνα γύρω από την πυρηνική ενέργεια.

Σύμφωνα με τους ειδικούς τόσο αυτή όσο και άλλες ανάλογες ιδέες και έρευνες είχαν εγκαταλειφθεί εξαιτίας των μεγάλων ανησυχιών για τη δημόσια υγεία και ασφάλεια.