వజ్రంలో పొందుపరిచిన రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్‌ను ఉపయోగించే ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి అణుశక్తితో నడిచే బ్యాటరీ, వేల సంవత్సరాల పాటు చిన్న పరికరాలకు శక్తినివ్వగలదని శాస్త్రవేత్తలు తెలిపారు.
అణు బ్యాటరీ ఆకస్మికంగా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి రేడియోధార్మిక మూలానికి దగ్గరగా ఉంచిన వజ్రం యొక్క ప్రతిచర్యను ఉపయోగిస్తుంది, UKలోని బ్రిస్టల్ విశ్వవిద్యాలయంలోని శాస్త్రవేత్తలు డిసెంబర్ 4న వివరించారు. ప్రకటన. చలనం లేదు — సరళ లేదా భ్రమణ — అవసరం లేదు. అంటే అయస్కాంతాన్ని కాయిల్ ద్వారా తరలించడానికి లేదా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఆర్మేచర్‌ను తిప్పడానికి ఎటువంటి శక్తి అవసరం లేదు, ఇది సంప్రదాయ విద్యుత్ వనరులలో అవసరం.
ఫోటాన్‌లను విద్యుత్‌గా మార్చడానికి సౌరశక్తి ఫోటోవోల్టాయిక్ కణాలను ఎలా ఉపయోగిస్తుందో అదే విధంగా డైమండ్ బ్యాటరీ రేడియేషన్ ద్వారా ఉత్తేజితమయ్యే వేగంగా కదిలే ఎలక్ట్రాన్‌లను పండిస్తుంది, శాస్త్రవేత్తలు తెలిపారు.
అదే యూనివర్సిటీకి చెందిన శాస్త్రవేత్తలు 2017లో నికెల్-63ని రేడియోధార్మిక మూలంగా ఉపయోగించిన ప్రోటోటైప్ డైమండ్ బ్యాటరీని 2017లో ప్రదర్శించారు. కొత్త ప్రాజెక్ట్‌లో, బృందం తయారు చేసిన వజ్రాల్లో పొందుపరిచిన కార్బన్-14 రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్‌లతో తయారు చేసిన బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేసింది.
పరిశోధకులు కార్బన్-14ను మూల పదార్థంగా ఎంచుకున్నారు ఎందుకంటే ఇది స్వల్ప-శ్రేణి రేడియేషన్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఇది ఏదైనా ఘన పదార్థం ద్వారా త్వరగా గ్రహించబడుతుంది – అంటే రేడియేషన్ నుండి హాని గురించి ఎటువంటి ఆందోళనలు లేవు. కార్బన్-14 తీసుకోవడం లేదా ఒట్టి చేతులతో తాకడం ప్రమాదకరం అయినప్పటికీ, దానిని కలిగి ఉన్న వజ్రం ఏదైనా స్వల్ప-శ్రేణి రేడియేషన్ బయటకు రాకుండా నిరోధిస్తుంది.
“వజ్రం అనేది మనిషికి తెలిసిన కష్టతరమైన పదార్ధం; మరింత రక్షణను అందించే మనం ఉపయోగించగలిగేది ఏదీ లేదు.” నీల్ ఫాక్స్బ్రిస్టల్ విశ్వవిద్యాలయంలో శక్తి కోసం పదార్థాల ప్రొఫెసర్, ప్రకటనలో తెలిపారు.
కార్బన్-14 సహజంగా సంభవిస్తుంది, అయితే ఇది అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించే గ్రాఫైట్ బ్లాక్‌లలో పుష్కలంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ఈ బ్లాక్‌ల ఉపరితలంపై ఐసోటైప్ కేంద్రీకృతమై ఉందని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.
0.04 ఔన్సు (1 గ్రాము) కార్బన్-14 కలిగిన ఒక అణు-డైమండ్ బ్యాటరీ రోజుకు 15 జూల్స్ విద్యుత్‌ను పంపిణీ చేయగలదు. పోలిక కోసం, సుమారు 0.7 ounces (20 గ్రాములు) బరువున్న ఒక ప్రామాణిక ఆల్కలీన్ AA బ్యాటరీ, ఒక గ్రాముకు 700 జూల్స్ శక్తి-నిల్వ రేటింగ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఇది న్యూక్లియర్-డైమండ్ బ్యాటరీ కంటే స్వల్పకాలిక శక్తిని అందిస్తుంది, అయితే ఇది 24 గంటల్లో అయిపోతుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, కార్బన్-14 యొక్క సగం జీవితం 5,730 సంవత్సరాలు, అంటే బ్యాటరీ 50% శక్తికి క్షీణించటానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. ఇది ప్రపంచంలోని పురాతన నాగరికత యుగానికి దగ్గరగా ఉంది. మరొక పోలికగా, కార్బన్-14 డైమండ్ బ్యాటరీతో నడిచే అంతరిక్ష నౌక చేరుకుంటుంది ఆల్ఫా సెంటారీ – మా సమీప నక్షత్ర పొరుగు, ఇది దాదాపు 4.4 కాంతి సంవత్సరాల భూమి నుండి – దాని శక్తి గణనీయంగా క్షీణించబడటానికి చాలా కాలం ముందు.
ఈ బ్యాటరీని ఎలక్ట్రానిక్స్, మెడికల్ డివైజ్‌లు మరియు స్పేస్ ట్రావెల్‌తో సహా వివిధ అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించవచ్చని శాస్త్రవేత్తలు తెలిపారు. నిర్దిష్ట ఉపయోగాలలో ఎక్స్-రే యంత్రాలు మరియు వైద్య పరికరాలు ఎక్కువ కాలం పనిచేయవలసి ఉంటుంది, అయితే పేస్‌మేకర్‌లు వంటి తక్కువ శక్తి అవసరం మరియు సముద్రగర్భంలో చమురు మరియు గ్యాస్ యంత్రాలు వంటి కష్టతరమైన మరియు ప్రమాదకరమైన వాతావరణంలో పనిచేసే యంత్రాలు. భూమి లేదా అంతరిక్షంలో పరికరాలు మరియు పేలోడ్‌లను గుర్తించడం మరియు ట్రాక్ చేయడం కోసం రేడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్యాగ్‌లను శక్తివంతం చేసేంత చిన్నదిగా బ్యాటరీని తయారు చేయవచ్చు.
యూనివర్శిటీ ఆఫ్ బ్రిస్టల్ మరియు UK అటామిక్ ఎనర్జీ అథారిటీ (UKAEA) బృందం UKలోని ఆక్స్‌ఫర్డ్‌షైర్‌లోని అబింగ్‌డన్ సమీపంలోని ప్లాస్మా డిపాజిషన్ రిగ్‌పై నిర్మించిన బ్యాటరీకి కదిలే భాగాలు లేవు మరియు నిర్వహణ అవసరం లేదు. ఏదైనా కర్బన ఉద్గారాలు ఉన్నాయి.
