Radioaktivna baterija

Radioaktivne baterije su baterije koje električnu energiju stvaraju od energije zračenja radioaktivnih tvari. Ovakve baterije su stvorene nakon otkrića kako radioaktivno zračenje u dijamantima smještenima između poluvodića stvaraju određeni električni napon. Toplina koju stvara radioaktivnost dijamant pretvara se u električnu energiju. Zahvaljujući tim spoznajama napravljene su baterije koje mogu trajati tisućama godina. Vrlo su rijetke zahvaljujući velikoj cijeni, te se koriste uglavnom na satelitima, ili na mjestima gdje male količine energije nije moguće osigurati na drugi način.

Jedan američki startup iz Kalifornije NDB (Nano Diamond battery) je 2012. pokrenuo razvoj ovakvih baterija za masovnu upotrebu. Umjesto praha prirodnih dijamanata koristili bi sintetičke dijamante. Zamislili su da se "ćelije" u ovakvim nuklearno-dijamantnim sklopova poslažu u puno tankih nanoslojeva nuklearnog otpada i dijamanata, uz poluvodič, te keramički izolator. Prema njihovim predviđanjima planirali su do 2023. napraviti baterije koje mogu do 40% radijacije pretvoriti u električnu energiju. Kako se do konca ove godine njihov proizvod nije pojavio na tržištu očito je kako u svom planu imaju nepredviđenih problema.

Čak i da su u tome uspjeli baterija bi radi korištenja dijamanata bila vrlo skupa i pitanje je koliko bi bila isplativa.

Ovakve baterije bi se mogle napraviti i na drugom principu koji bi osigurao puno manju cijenu. Umjesto direktnog pretvaranja radioaktivnog zračenja u električnu energiju korištenjem dijamanata, proces bi se odvijao posredno koristeći radioluminscenciju.

Radioluminiscencija je vrsta luminiscencije koje stvara ionizirajuće zračenje. Radioluminescencija se najviše koristi kod premazivanje brojčanika i kazaljki satova, ili nekih instrumenata kako bi bili vidljivi u mraku. Ovaj premaz se sastoji od fosfora i slabo radioaktivnih tvari. Ionizirajuće zračenje u fosforu izaziva stvarajne vidljive svjetlosti koja se može vidjeti u mraku.

Na osnovu ovoga bi se mogle napraviti baterije u kojima radioaktivna tvar u fosforu stvara svjetlost, a ta svjetlost u tankim fotoćelijama stvara električnu energiju.

Ovakva baterija prikazana je u presjeku na gornjoj slici.

U sredini baterije je radioaktivna šipka(1) napravljena od nekog radioaktivnog otpada. Oko ove radioaktivne šipke(1) nalazi se tanki sloj fosfora(2) koji radioaktivno zračenje pretvara u vidljivu svjetlost. Oko sloja fosfora(2) nalazi se tanka fotoćelija(3) koja svjetlost pretvara u električnu energiju. Radioaktivno zračenje prolazi kroz razne materijale, te bi tako moglo proći kroz više slojeva fosfora(2) i fotoćelija(3). U svim ovim slojevima stvara se određena količina energije. Oko tih slojeva nalazila bi se olovna košuljica(4) koja bi sprječavala širenje zračenja u okolinu. Oko ove olovne košuljice(4) nalazila bi se željezna košuljica(5) koja bi bateriju štitila od mehaničkih oštećenja. Umjesto željezne košuljice mogla bi se koristiti i keramička košuljica koja također može dati vrlo jaku mehaničku zaštitu.

Ovakve baterije bi zasigurno bile jeftinije od postojećih radioaktivnih baterija, a koliki bi im bio postotak iskorištenje radioaktivne energije i koliko bi energije mogle davati po jedinici težine ili volumena moguće je otkriti jedino eksperimentima.