Zu einer der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zählt der Umgang mit radioaktivem Abfall aus Atomkraftwerken. Solange Atomenergie weltweit noch ein Thema ist, werden wir uns auch mit den Abfallprodukten auseinandersetzen müssen. Das ist vor allem deshalb ein Problem, weil die Rückstände aus der Kernspaltung nahezu eine Ewigkeit noch radioaktiv strahlen. Plutonium-239 beispielsweise hat eine Halbwertszeit von 24.000 Jahren. Die deutsche Gesetzgebung fordert deshalb eine sichere Lagerung über einen Zeitraum von einer Million Jahre. Physiker der University of Bristol haben nun einen Weg gefunden, ein bestimmtes nukleares Abfallprodukt wieder zu verwerten, und zwar als künstlicher Diamant, der elektrischen Strom produziert und daher als Batterie fungieren kann.


Foto:  Diamond Paperweight 8-24-09 3, Flickr, Steven Depolo, CC BY-SA 2.0
Foto: Diamond Paperweight 8-24-09 3, Flickr, Steven Depolo, CC BY-SA 2.0

Batterie produziert mehrere Tausend Jahre lang Strom

Das notwendige atomare Material erhielten die Forscher aus alten, britischen Magnox-Reaktoren, die nach einem halben Jahrhundert nun stillgelegt werden. In diesen fällt ein radioaktives Isotop namens Carbon-14 an. Dieses ist nicht besonders gefährlich – seine Beta-Strahlung kann nicht einmal wenige Zentimeter Luft durchdringen. Aber dennoch gilt das Material als zu gefährlich, um ohne Sicherheitsvorkehrungen gelagert zu werden. Anstatt das Material zu vergraben, stellte das Team aus dem Carbon-14 künstliche Diamanten her, die Strom produzieren.

Jeder künstliche Diamant ist in der Lage, Strom zu produzieren, wenn er mit radioaktiver Strahlung konfrontiert wird. So lassen sich aus ihnen Batterien herstellen, die keine beweglichen Teile enthalten, keinerlei Emissionen abgeben und nicht gewartet werden müssen. Und das Beste: Sie produzieren eine Ewigkeit lang Strom. Die Forscher schätzen, dass sie nach 5730 Jahren noch 50 Prozent ihrer Ausgangsleistung haben.


Forscher bitten die Öffentlichkeit um Ideen für den Einsatz der Batterien

Die Diamanten werden hergestellt, indem die Forscher das Carbon-14 gasförmig aus dem Reaktormaterial extrahieren und dann mit niedrigem Druck und hohen Temperaturen künstliche Diamanten aus dem Gas herstellen. Die Beta-Strahlung der Diamanten interagiert dann mit dem kristallinen Gitter, wodurch Elektrizität produziert wird. Die radioaktiven Diamanten werden daraufhin mit einer nicht radioaktiven Diamantenschicht ummantelt, wodurch sie keinerlei radioaktive Strahlung mehr abgeben.

Carbon-14 was chosen as a source material because it emits a short-range radiation, which is quickly absorbed by any solid material. This would make it dangerous to ingest or touch with your naked skin, but safely held within diamond, no short-range radiation can escape. In fact, diamond is the hardest substance known to man, there is literally nothing we could use that could offer more protection„, so Neil Fox von dem Forscherteam.

Das Team hat bereits einen Prototyp aus dem Isotop Nickel-63 hergestellt und wird nun Carbon-14 verwenden, da dieses die Batterien effizienter macht. Die Forscher sehen mögliche Einsatzszenarien für die Batterien in Herzschrittmachern, Satelliten oder Dronen. Unter dem Hashtag #diamondbattery haben Sie die Öffentlichkeit über Twitter aufgefordert, eigene Vorschläge zu machen.

via NewAtlas

"

Teile den Artikel oder unterstütze uns mit einer Spende.
PayPal SpendeAmazon Spendenshopping

3 Kommentare

  1. Peter

    29. November 2016 at 13:01

    Laserschwert. Die haben doch auch so einen Kristall drin.

  2. Richard

    30. November 2016 at 12:28

    aber wie hoch ist die Energiedichte?
    also Watt/Stunde /kg

    dann kann man sich ja erst Gedanken machen wofür man das benutzen kann

  3. Fink Stefan

    30. November 2016 at 13:38

    Je nach dicke der Diamantschicht würde sich das auch als örtliches Dauerbestrahlungsmittel im Körper der Patienten bei bestimmten Arten von Krebs eignen.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.