L’Autorité de l’énergie atomique du Royaume-Uni (Autorité de l’énergie atomique du Royaume-Uni ou UKAEA) a récemment développé la première batterie à énergie atomique avec l’Université de Bristol diamant carbone 14 au monde. Selon leurs études, cette technologie de accumulation a le potentiel d’alimenter des appareils pour des milliers d’années: une éventuelle future batterie dotée de cette technologie à usage commercial pourrait durer environ 5000 ans.
Comment est fabriquée la batterie diamant
Le diamant c’est un minéral composé uniquement d’atomes de carbone attaché en un réseau cristallin de forme tétraédrique. Dans ce cas, cependant, un détail est utilisé isotope radioactif de carbone, c’est-à-dire le carbone-14. Les isotopes sont des atomes similaires aux autres atomes du même élément, en l’occurrence le carbone, mais avec une masse différente, liée à un nombre différent de neutrons présents dans le noyau atomique. L’isotope du carbone le plus stable (qui possède 6 protons) et le plus abondant dans la nature possède 6 neutrons. Le noyau de carbone-14 à la place, il contient 8 neutrons. Cet isotope est présent naturellement et est normalement utilisé pour datation De fossiles et autres restes organiques.
La pile diamant est donc basée sur un minéral de ce type qui inclut dans sa structure une petite quantité d’atomes deisotope du carbone 14. Pour être précis, le matériau utilisé appartient à la classe des Carbone de type diamant (Contenu téléchargeable), ou des matériaux amorphe de carbone qui présentent certaines des propriétés similaires à celles du diamant.
Comment fonctionne la batterie au carbone 14
La batterie génère de l’électricité en exploitant l’énergie libérée par la nature désintégration radioactive de carbone 14. Puisque cette désintégration est appelée dans le jargon technique désintégration bêtales batteries nucléaires qui l’exploitent sont connues sous le nom de batteries bêtavoltaïques.
On peut donc parler de « batterie nucléaire » (ou plutôt de batteries à énergie atomique) car elle utilise ce type d’énergie. Lors de la désintégration bêta, l’un des neutrons du noyau atomique se désintègre en un proton, un électron et un antineutrino. La batterie diamant profite de la électrons produite par désintégration pour alimenter un circuit électrique, alors que dans les centrales nucléaires actuelles, l’énergie est produite en provoquant la fission de noyaux atomiques (en pratique, les noyaux sont « cassés » en noyaux plus légers). Bref, même si dans les deux cas le mot « nucléaire » est inclus, on parle de technologies complètement différentes. Une batterie diamant peut alimenter le circuit auquel elle est connectée Sûr Et à carreaux grâce à structure de diamant qui contient ces isotopes.
Comment la batterie de diamants de l’Université de Bristol a été développée
La batterie au diamant était proposition sur le plan conceptuel de Institut Cabot de l’Université de Bristol lors d’un séminaire organisé en novembre 2016. Le premier prototype construit par la même université utilisait un isotope d’un autre élément, le nickel-63. Dans le 2018 chercheurs de divers instituts technologiques de Voler ont annoncé avoir développé un prototype de batterie utilisant l’isotope nickel-63 et dei convertisseurs dans diamant. Les recherches à l’Université de Bristol se sont ensuite poursuivies et ont abouti au développement de la batterie à base de carbone 14.
Cet axe de recherche était très important car le carbone 14 est un rejet à un faible niveau de radioactivité induite par les centrales nucléaires à fission. Ils sont présents dans certains réacteurs à fission nucléaire barres de graphite (également composés entièrement d’atomes de carbone), qui sont utilisés pour réguler la réaction nucléaire. Le carbone 12 dont elles sont constituées devient en partie radioactif et s’il pouvait être utilisé dans ce type de batterie, il ne serait plus utilisé comme déchet, mais pourrait redevenir utile et générer de l’énergie.
Combien de temps peut durer une pile diamant et utilisations possibles
Une petite batterie au carbone 14 peut générer 15 joules par jour Pour des milliers d’années. Pour donner un ordre de grandeur, un ordre normal Pile AA que nous utilisons dans les télécommandes ou dans de nombreux autres petits appareils stocke environ 10 000 joules, ce qui équivaut à 15 joules par jour pendant seulement deux ans. Les piles diamant peuvent donc être utilisées pour les appareils qui en nécessitent une. courant très faible pour un longue période et sont donc idéaux pour des applications telles que dispositifs médicaux (implants oculaires, appareils auditifs et stimulateurs cardiaques), ou pour environnements extrêmestous deux dans le espace ça sur Terreoù il peut être impossible de remplacer fréquemment une batterie.