دانشمندان چینی یک باتری اتمی تازه گسترش‌ داده‌اند که می‌تواند برای حداقل نیم قرن کار کند و بازدهی تبدیل انرژی آن سه برابر مطرح‌های متداول است. این باتری می‌تواند برای فراهم انرژی پایدار در شرایط سخت همانند فضا یا اعماق دریا کاربردی باشد.

منبع های انرژی متداول همانند باتری‌های شیمیایی یا سلول‌های خورشیدی، برای مأموریت‌هایی که نیازمند انرژی مداوم و بدون نظارت برای سال‌های طویل می باشند، مشکلات مختلفی دارند. این منبع های به علت چگالی انرژی محدود، حساسیت به عوامل محیطی و نیاز به نگهداری دوره‌ای، برای مأموریت‌های مهم در محیط‌های خشن، غیرکاربردی می باشند. به گزارش Interesting Engineering، اکنون محققان دانشگاه شیامن و مؤسسه انرژی اتمی چین باتری اتمی جدیدی برای این شرایط گسترش دادند.

باتری اتمی چینی با عمر ۵۰ ساله

تیم تحقیقاتی یک نوع تازه از سلول‌های رادیو-فتوولتائیک (RPVC) را با منفعت گیری از ایزوتوپ رادیواکتیو استرانسیم-۹۰ (Strontium-90) گسترش داده‌اند. نوآوری مهم این باتری به طراحی آن مربوط می‌شود. این سیستم با منفعت گیری از یک ساختار «متمرکزکننده نور موج‌بر» (WLC) انرژی حاصل از واپاشی رادیواکتیو را به نور تبدیل می‌کند. سپس این نور به سمت سلول‌های فتوولتائیک هدایت و به الکتریسیته تبدیل می‌شود.

این طراحی اتلاف انرژی را به حداقل می‌رساند و بازدهی تبدیل انرژی را به ۲.۹۶ درصد می‌رساند که یک رکورد تازه و سه برابر زیاد تر از بازدهی باتری‌های اتمی متداول است.

اما شگفت‌انگیزترین مزیت این باتری، دوام بسیار آن است. پژوهشگران برای همانند‌سازی منفعت گیری طویل‌زمان، این باتری را تحت تابش پرتوی الکترونی معادل ۵۰ سال قرار‌گرفتن در معرض تشعشعات رادیواکتیو قرار دادند. بعد از این آزمون سخت، کارکرد نوری دستگاه تنها ۱۳.۸ درصد کم شدن کرد که نشان‌دهنده پایداری و طول عمر استثنایی آن است.

اگرچه مسائلی همانند تشکیل زیاد و افت هزینه ایزوتوپ استرانسیم-۹۰ تا این مدت برای تشکیل در مقیاس بزرگ وجود دارد، اما این پژوهش یک قدم زیاد بزرگ به سوی کاربردی کردن باتری‌های اتمی برای نسل بعدی مأموریت‌های فضایی، تجهیزات پزشکی و زیرساخت‌های مهم در نقاط دورافتاده زمین است.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال نیچر انتشار شده است.