Diamant-batterij van nucleair afval

21.12.2016 | Branchenieuws | 394 keer bekeken

Op tal van plaatsen in de procesindustrie wordt in bescheiden hoeveelheden gebruik gemaakt van nucleair materiaal. Het afval hiervan bevat nog waardevolle isotopen die weer in de industrie en farmaceutische industrie worden gebruikt. Nucleair afval wordt daarom meestal opgeslagen zodat het later weer kan worden gebruikt.

Aan de universiteit van Bristol is nu een methode gevonden om duizenden tonnen nucleair afval om te zetten in batterijen die duizenden jaren lang een kleine elektrische stroom produceren. De vondst is het resultaat van een toevalligheid: bij het ontmantelen van een eerste generatie kernreactoren bleek dat het koolstof in de grafietblokken die in de centrale werden gebruikt, was veranderd in radioactief koolstof-14. In plaats van dit op te slaan,  wordt nu het grootste deel van het C-14 uit de grafietblokken verwijderd en omgezet in elektriciteit producerende diamanten.  Een gecultiveerde diamant die aan straling wordt blootgesteld, produceert een kleine elektrische stroom. Hierdoor is het volgens de onderzoekers mogelijk om een batterij te maken die geen bewegende delen heeft, geen emissies afgeeft en onderhoudsvrij is. 

Voor de productie van de diamant-batterijen worden de grafietblokken verhit waardoor het koolstof-14 wordt afgedreven en daarna wordt verzameld. Met lage druk en hoge temperaturen wordt dit omgezet in een gecultiveerde diamant. Nadat deze is gevormd, reageren de beta-deeltjes die door de koolstof-14 vrijkomen met het kristalrooster van de diamant. Hierbij komen elektronen vrij en wordt elektriciteit gegenereerd. De diamanten zelf zijn radioactief en hebben daarom een tweede niet-radioactieve diamantcoating die als stralingschild dient. Je kunt dan ook met een gerust hart naast de diamant gaan zitten. 

Het team wetenschappers heeft inmiddels een prototype van de diamantbatterij gemaakt met de isotoop nikkel-63 als radioactieve brandstof. Aangezien koolstof-14 zo’n lange halfwaardetijd kent, verwachten de onderzoekers dat de diamantbatterij over 5.730 jaar nog zo’n 50% van z’n capaciteit genereert. Voor de hand liggende toepassingen van de batterij zijn laagvermogen elektrische apparatuur, zoals veldapparatuur maar ook pacemakers, satellieten, e.d. Het aantal mogelijkheden lijkt onbeperkt.

Aanmelden nieuwsbrief

Op de hoogte blijven van het laatste nieuws, producten en aanbiedingen? Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Deel dit artikel

Reacties (0)

Reageren