Forscher und Ingenieure der Universität Bristol haben mit der britischen Atomenergiebehörde zusammengearbeitet, um eine Batterie aus Diamanten zu entwickeln, gab die Universität hier bekannt. Genauer gesagt ist es das radioaktive Isotop C-14, das als Basis für die neue Batterie dient. Es handelt sich also nicht um einen natürlichen Diamanten, sondern um einen künstlichen.
Der Strom wird durch einen radioaktiven Prozess bereitgestellt, der im Isotop stattfindet. Die zugeführte Strommenge ist gering, aber der Strom fließt sehr lange. Nach 5.730 Jahren (Halbwertszeit) sollte diese Batterie immer noch die Hälfte ihrer Leistung liefern.
C-14 entsteht als Abfallprodukt, wenn Graphit (eine natürliche Form von Kohlenstoff) in Kernkraftwerken verwendet wird. Der Graphit dient der Verlangsamung der Neutronen, die bei der Kernspaltung freigesetzt werden. Dadurch lässt sich der Prozess der Kernspaltung genauer regulieren. „Die abgebremsten Neutronen eignen sich besser, um sowohl die Spaltung im Reaktorkern fortzusetzen als auch wissenschaftliche Experimente in einem Forschungsreaktor durchzuführen“, erklärt das Bundesamt für nukleare Versorgungssicherheit.
Durch die radioaktive Strahlung wird ein Teil des Graphits in das radioaktive Isotop C-14 umgewandelt. Dabei handelt es sich eigentlich um Atommüll, doch im Experiment der britischen Forscher wird daraus eine Langzeitbatterie. Die Forscher erhitzen das C-14, wodurch die äußere Schicht gasförmig wird. Dieses Gas wird dann bei hohen Temperaturen in künstliche Diamanten gepresst.
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Setzt man diese künstlichen Diamanten dann radioaktiver Strahlung aus, geben sie einen sehr schwachen elektrischen Strom ab. Eine zusätzliche äußere Diamanthülle, die nicht radioaktiv ist, schirmt die Strahlung (die nur eine geringe Reichweite hat) vor dem radioaktiven Prozess ab.
Das Video erklärt die Diamantbatterie:
Ein Forscher sagt:
Es gibt keine beweglichen Teile, keine Emissionen und keine Wartung, sondern nur direkte Stromerzeugung. Indem wir radioaktives Material in Diamanten einkapseln, verwandeln wir ein langfristiges Atommüllproblem in eine nuklearbetriebene Batterie und eine langfristige saubere Energieversorgung. Allein in Großbritannien lagern derzeit 95.000 Tonnen Graphitabfälle.
Wie viel Leistung diese C-14-Batterie genau liefert, sagen die Forscher nicht. Zu den theoretischen Einsatzmöglichkeiten könnten Implantate wie Herzschrittmacher oder Hörgeräte gehören. Vor allem die Raumfahrt könnte Einsatzszenarien liefern; Also überall dort, wo man die Batterien nicht einfach austauschen kann. Aufgrund der enormen Härte von Diamanten gilt diese Konstruktion jedoch als sehr sicher.
