@ 2016.11.29 , 16:03
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把核废料变成发电钻石

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处理核废料的一个难题是往往不容易区分哪些是废料而哪些不是。对此,布里斯托大学的物理学家和化学家们找到了一种方法,能将成百上千吨看似无价值的核废料转化成人造钻石电池,产生的小股电流可以比人类整个历史还持久。

怎样搞定核废料乃是21世纪最大的技术挑战之一。麻烦在于,它不只是个长期存储的问题。如果只是要永久摆脱放射性物质,我们有一万种方法,但用过的核燃料和其他废料包含有价值的放射性同位素可用于工业和医疗,或是再处理以产生更多燃料。因此,废料处理不只是要使废料变得安全,也要使其在需要时能拿出来再利用。

布里斯托团队对来自英国镁诺克斯反应堆的某个核废料的主要来源进行了研究。这些反应堆在运行了半个世纪多后即将关闭。作为第一代反应堆,它们使用石墨减速剂以减缓中子确保核裂变反应进行,但数十年下来英国由此积累了95000吨石墨块。反应堆辐射将石墨块内部的惰性碳转变为了碳-14,因而它们属于核废料。

碳-14是低当量的β粒子辐射源,甚至无法穿过几厘米的空气,不过流入外界环境中仍过于危险。布里斯托团队的解决方案不是掩埋它,而是从石墨块中移除大部分碳-14,并将之转变为发电钻石。

钻石核电池基于如下原理:当人造钻石受到辐射时,它会产生小股电流。据研究人员称,这使得我们能制造一种无需运动组件、无排放且无需维护的电池。

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英国核电站附近,一群畜生在吃草。

布里斯托研究人员发现,碳-14在镁诺克斯石墨块中的分布不是均匀的,而是集中于最接近铀燃料棒的一侧。在制造电池时,将石墨快加热以使碳-14从高辐射的一端排出,剩下的石墨块的辐射就大大减少。接着将碳-14气体收集起来,用低压高温将之转变为人造钻石。

一旦形成钻石,碳-14辐射出的β粒子会与钻石晶格相互作用,使之失去电子而产生电流。这些钻石具有了放射性,因此外面又套上一层无放射性的钻石作为屏蔽。坐在钻石电池边上的人受到的辐射大概相当于坐在一根香蕉边上。此外,钻石的硬度确保了放射性材料的安全。

该团队的研究结果发表于卡伯特研究所“创意改变世界”讲座。详见布里斯托大学网站。

本文译自 New Atlas,由译者 卤鸡爪子 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 21+1

  1. 3335772

    全拿去生产核子可乐不就好了?

    [66] XX [3] 回复 [0]
  2. poplop
    @1 year ago
    3335774

    区域熔炼?

  3. 3335779

    我大煎蛋已经投资于核电站了

    [21] XX [0] 回复 [0]
  4. 3335787

    真 用爱发电

  5. Tim少
    @1 year ago
    3335788

    一年后:福岛和切诺贝利变成婚礼蜜月圣地

  6. 没有称呼
    @1 year ago
    3335794

    一群畜生在吃草

    [54] XX [3] 回复 [0]
  7. rosses
    @1 year ago
    3335795

    原来香蕉的辐射这么强。

    [24] XX [4] 回复 [0]
  8. hotcat2010
    @1 year ago
    3335809

    带上烂手后,给你个不得不得剁的理由

  9. hhhhha
    @1 year ago
    3335814

    可以做成会自己发光的钻石吗

  10. 没吃早饭
    @1 year ago
    3335817

    @rosses 主要是因为香蕉富含钾元素

  11. 食品级怪蜀黍
    @1 year ago
    3335831

    为什么不拿香蕉来发电呢

  12. 3335863

    你知道吗 美国布里斯托大学的物理学家和化学家们研究发现,香蕉的辐射居然同核废料差不多!

    [35] XX [1] 回复 [0]
  13. 三百一
    @1 year ago
    3335884

    dianchi队再得一分,癌症攻克队要加油了

  14. 3335928

    真正的能量水晶?

    [13] XX [0] 回复 [0]
  15. 深海守护者林彪
    @1 year ago
    3335940

    惊!核电站辐射太强周围居民退化为野兽!

  16. 正直者
    @1 year ago
    3335974

    @rosses: 香蕉含有很多钾的同位素

  17. 道格拉斯招财
    @1 year ago
    3336248

    我是万万没想到香蕉也有辐射

  18. 儒雅的raptor
    @1 year ago
    3336299

    香蕉能射我知道,辐射还真不知道

  19. 3336322

    核动力手机要出来了,金立你怕了吗?

  20. sandersyao
    @1 year ago
    3336366

    做成钻戒 送ex

  21. 石头
    @1 year ago
    3336522

    快!我需要一个女人来发电!

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