چین به‌تازگی موفق به ساخت نوع جدیدی از باتری هسته‌ای شده است که میتواند تا ۱۰۰ سال انرژی تأمین کند. این باتری که از کربن رادیواکتیو استفاده می‌کند، کاربردهای گسترده‌ای در بخش‌های مختلف دارد، از جمله تأمین انرژی برای دستگاه‌هایی که در مکان‌های دورافتاده یا محیط‌های خاص مانند فضا و اعماق دریا به کار می‌روند. این دستاورد فناورانه از سوی محققان دانشگاه «نورث‌وست نرمال» در استان گانسو چین توسعه یافته است.
این باتری هسته‌ای با استفاده از مواد رادیواکتیو توانسته است تحولی بزرگ در زمینه ذخیره‌سازی انرژی ایجاد کند. باتری‌های هسته‌ای به دلیل ویژگی‌های خاص مواد رادیواکتیو، قادر به تأمین انرژی برای مدت‌های طولانی هستند و می‌توانند نیازهای انرژی در شرایط مختلف را برطرف کنند.
آیا باتری هسته ای میتواند آینده تأمین انرژی پایدار را دگرگون کند؟
با افزایش نگرانی‌ها در مورد تغییرات اقلیمی و نیاز روزافزون به انرژی‌های پاک، دانشمندان در جستجوی راه‌حل‌های نوآورانه‌ای هستند که بتوانند نیازهای انرژی انسان را بدون تأثیر منفی بر محیط‌زیست تأمین کنند. در این میان، باتری‌های هسته‌ای به‌عنوان یکی از راه‌حل‌ها در حال مطرح شدن هستند. این باتری‌ها از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو برای تولید برق استفاده می‌کنند که به دلیل نیمه‌عمر طولانی این مواد، می‌توانند به‌طور پایدار انرژی تولید کنند.
در مقایسه با انرژی‌های تجدیدپذیر مانند خورشید و باد، که به شرایط محیطی وابسته هستند و در برخی مکان‌ها ممکن است کارایی لازم را نداشته باشند، باتری‌های هسته‌ای به‌ویژه در مناطق دورافتاده و محیط‌های سخت می‌توانند منبعی پایدار و قابل‌اعتماد برای تأمین انرژی باشند.
کربن رادیواکتیو و کاربردهای آن در باتری هسته ای
کربن در طبیعت سه ایزوتوپ مختلف دارد: کربن-۱۲، کربن-۱۳ و کربن-۱۴. از آن‌جا که کربن-۱۴ یک ایزوتوپ رادیواکتیو با نیمه‌عمر ۵۷۳۰ سال است، به‌طور طبیعی در فرایندهای رادیواکتیو انرژی تولید می‌کند. محققان با استفاده از نیمه‌رسانایی که از سیلیکون و کربن ساخته شده، یک باتری هسته‌ای طراحی کرده‌اند که توان خروجی ۴۳۳ نانووات تولید می‌کند. این باتری توانسته است بیش از ۴ ماه چراغ LED را روشن نگه دارد و در این مدت بیش از ۳۵ هزار پالس نور تولید کرده است.
علاوه بر کاربردهای معمول، محققان اطمینان دارند که این باتری میتواند برای تأمین انرژی دستگاه‌هایی مانند ایمپلنت‌های پزشکی (مانند ضربان‌سازهای قلب و رابط‌های مغز-رایانه) نیز مفید باشد. یکی از ویژگی‌های بارز این باتری، قابلیت عملکرد آن در دماهای شدید از منفی ۱۰۰ درجه تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است. این ویژگی‌ها آن را برای استفاده در مکان‌های دشوار مانند اعماق دریا و فضا بسیار مناسب می‌کند.
باتری هسته ای ۱۰۰ ساله: یک تحول در صنعت انرژی
با رونمایی از این باتری هسته‌ای جدید، چین نشان داده است که در زمینه‌های علمی و صنعتی به سطح بالاتری دست یافته است. پیش‌از‌این، چین برای تأمین کربن-۱۴ مورد نیاز برای تولید این باتری‌ها، به واردات از کشورهایی مانند کانادا، آفریقای جنوبی، روسیه و استرالیا متکی بود، اما اکنون توانسته است تولید انبوه کربن-۱۴ را در رآکتور هسته‌ای تجاری خود در استان ژجیانگ آغاز کند. این دستاورد به چین اجازه می‌دهد که باتری‌های هسته‌ای را در مقیاس صنعتی تولید کند و به‌طور گسترده‌تری از این فناوری استفاده کند.
در حال حاضر، محققان در تلاشند تا با توسعه تجهیزات پیشرفته‌تر، سیستم تولید صنعتی برای کربن-۱۴ را راه‌اندازی کنند. این تجهیزات شامل دستگاه‌هایی برای تشخیص ایزوتوپ کربن-۱۳ و جداسازی الکترومغناطیسی است که میتواند به تولید باتری‌های هسته‌ای با کیفیت و مقیاس بزرگ کمک کند. با این پیشرفت‌ها، احتمالاً چین به‌زودی قادر خواهد بود باتری‌های الماس کربن-۱۴ را در مقیاس صنعتی تولید کند، که این فناوری میتواند به‌طور گسترده در صنایع مختلف به کار رود.
نتیجه گیری
باتری هسته‌ای ساخته‌شده توسط محققان چینی میتواند یک تحول بزرگ در صنعت انرژی به‌ویژه در کاربردهای خاص مانند فضا، اعماق دریا و تجهیزات پزشکی ایجاد کند. این باتری‌ها به دلیل استفاده از کربن-۱۴ و نیمه‌عمر طولانی آن، قادر خواهند بود انرژی پایدار و طولانی‌مدت تأمین کنند. علاوه بر آن، پیشرفت‌های اخیر چین در تولید انبوه کربن-۱۴ و گسترش فناوری‌های جدید میتواند مسیر را برای استفاده گسترده‌تر از این فناوری در آینده هموار سازد. این دستاورد، نه‌تنها نشان‌دهنده پیشرفت‌های علمی چین است بلکه میتواند نقشی کلیدی در آینده انرژی‌های پایدار ایفا کند.