Bu Küçük Radyoaktif Pil, Yeniden Şarj Edilmeden 50 Yıl Dayanabiliyor ve 2025’te Geliyor

Bu Küçük Radyoaktif Pil, Yeniden Şarj Edilmeden 50 Yıl Dayanabiliyor ve 2025’te Geliyor

Bu Küçük Radyoaktif Pil, Yeniden Şarj Edilmeden 50 Yıl Dayanabiliyor ve 2025’te Geliyor

Çinli bilim insanları, yeniden şarj edilmeden 50 yıla kadar güç üretebilecek bir nükleer pil ürettiler. Betavolt temsilcileri 8 Ocak’ta tercüme edilen bir açıklamada, güç kaynağı olarak radyoaktif izotop veya nikel versiyonunu içeren teknolojinin, genel satın alma için türünün ilk örneği olacağını söyledi.

“BV100” olarak adlandırılan yeni pil, madeni paradan daha küçük, 0,6 x 0,6 x 0,2 inç (15 x 15 x 5 milimetre) ölçülerinde ve 100 mikrowatt güç üretiyor. Şirket temsilcileri, akıllı telefonlar gibi cihazlarda kullanım için onaylanması halinde, gelecek nesil pillerin şarj etme ihtiyacını ortadan kaldıracağını söyledi.

Ancak Florida Üniversitesi’nden malzeme bilimcisi Juan Claudio Nino şüpheci. Boyutu, nispeten az radyoizotop içerdiği ve gerekli elektriğin yalnızca %0,01’ini ürettiği anlamına gelir. “Kesinlikle kalp pili veya pasif kablosuz sensörün menzilinde. Ancak şu anki haliyle bir cep telefonunu çalıştırmaya yetecek güce sahip değil” dedi.

Nino, WordsSideKick.com’a nükleer pillerin köklü bir teknoloji olduğunu söyledi. İlk olarak 1950’lerin başında geliştirilen bu cihazlar, radyoaktif izotopların diğer elementlere bozunması sırasında açığa çıkan enerjiden yararlanıyor. Radyoaktif element bozulduğu sürece pil güç üretmeye devam edecek. Bu, nükleer pillerin tipik olarak onlarca yıllık bir ömre sahip olduğu ve genellikle uzay araçlarına veya otomatik bilimsel istasyonlara güç sağlamak için kullanıldığı anlamına gelir; burada ekipmanlar yıllarca gözetimsiz bırakılabilir. Ayrıca kalp pillerinde de kullanılırlar.

Betavolt’un pili, radyoaktif kaynak olarak nikel-63 kullanıyor ve Nino, bunun beta yolu yoluyla bakıra dönüştüğünü açıkladı. “Basit bir ifadeyle, bir elektron yayarak protona (pozitif bir atom altı parçacık) dönüşen bir nötronuz (nötr bir atom altı parçacık) var. Bu elektronla bir şeyler yapabiliyorsanız, bu bir elektrik kaynağıdır” dedi.

BV100, bu elektronları yakalamak ve bunları pil aracılığıyla düzenli bir şekilde iletmek için yarı iletken bir katman kullanır. Nino, “Yarı iletken, metal gibi bir iletken ile kauçuk gibi bir yalıtkan arasında yer alır. Elektronlar yalnızca yeterli enerjiye sahip olduklarında hareket edebilirler, böylece hareket ederken onları kontrol edebiliriz” dedi.

Betavolt’un pili, radyoaktif nikeli, özellikle verimli bir yarı iletken malzeme olan iki ultra ince elmas plakası arasına sıkıştırarak, radyoaktif bozunma nedeniyle salınan elektronları kullanılabilir bir elektrik akımına dönüştürür.

Bu radyoizotoplar, örneğin uzayda kullanıldıklarında çok az tehlike oluştururlar, ancak güvenli olarak kabul edilmeleri için kalp pili gibi cihazlarda veya gelecekteki akıllı telefonlarda kullanıldığında zararlı radyasyonu emebilecek malzemelerle korumaya ihtiyaçları vardır.

Nino, “Buradaki koruma kritik önem taşıyor çünkü radyoaktif bir şeyin vücuda zarar vermesini istemiyorsunuz” dedi

Genellikle kurşun veya tungsten gibi malzemelerden yapılan radyasyondan korunma genellikle pil tasarımına entegre edilir, ancak Nino, korumanın türü ve miktarını kullanılan radyoaktif elementle eşleştirmenin önemli olduğu konusunda uyardı. Bu arada daha fazla güce ihtiyacınız varsa, radyoaktif kaynağın daha yüksek konsantrasyonunu eklemeniz yeterlidir, ancak o zaman ek korumaya ihtiyacınız vardır. Nino, cihazın giderek daha fazla kısmının koruma tarafından işgal edilmesi halinde bunun pratik olmayacağını söyledi.

Bununla birlikte, ağır koruma ihtiyacına rağmen nükleer piller, geleneksel lityum iyon pillerden çok daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptir; Betavolt’a göre on kat daha fazla.

Tek bir pilden maksimum güce nasıl erişileceği hâlâ bir araştırma alanı ve Betavolt, 2025 yılında standart bir cep telefonunun gerektirdiği 2 – 6 W’a çok daha yakın olan 1 watt’lık bir pili piyasaya sürmeyi planlıyor. Bu arada şirket, bir cihaza yönlendirilen gücü artırmak için pillerini paralel birleştirmeyi önerdi.

Şirket ayrıca nükleer pilinin gelecekteki versiyonlarında, bir cihazda iki ila 30 yıl dayanabilen stronsiyum-90, prometyum-147 ve döteryum da dahil olmak üzere farklı nükleer izotopların kullanımını araştırmayı planlıyor.

Kaynak: livescience