Araştırmacılar, ışık emisyonu kullanarak nükleer enerjiyi elektriğe dönüştüren bir pil geliştirdiler. Ohio State Üniversitesi'nden bir ekip tarafından yönetilen teknoloji, nükleer atıkları nasıl değerlendirdiğimizi ve yeniden kullandığımızı kökten değiştirebilir.
Optical Materials: X'te yayınlanan bir çalışma, mikroelektronik için elektrik üretmek amacıyla ortam gama radyasyonunun nasıl toplanabileceğini özetliyor . Sadece dört santimetreküp boyutundaki prototip pil, bunu sintilatör kristallerini güneş hücreleriyle birleştirerek başarıyor.
Pilin tasarımı, radyasyona maruz kaldığında ışık yayan ve daha sonra güneş hücreleri tarafından elektriğe dönüştürülen yüksek yoğunluklu sintilatör kristalleri kullanır. Araştırmacılar, kullanılmış nükleer yakıttan elde edilen iki büyük fisyon ürünü olan sezyum-137 ve kobalt-60 kullanarak etkinliğini test ettiler.
Ohio State'in nükleer reaktör laboratuvarındaki deneyler umut verici sonuçlar verdi. Sezyum-137 ile pil 288 nanowatt üretti, daha güçlü kobalt-60 ise çıkışı 1,5 mikrowatta çıkardı - bu da küçük bir sensörü çalıştırmaya yeter.
Ohio State Üniversitesi'nde makine ve havacılık mühendisliği profesörü olan baş yazar Raymond Cao, uygun bir güç kaynağıyla bu cihazların watt cinsinden elektrik üretebilecek şekilde ölçeklendirilebileceğini ve potansiyel uygulama alanlarının genişletilebileceğini öne sürüyor.
Araştırmacılar bu pillerin depolama havuzları gibi nükleer atık üretim sahalarının yakınında veya uzay ve derin deniz keşfi için nükleer sistemlerde konuşlandırılmasını öngörüyor. Pilin gama radyasyonunu kullanmasına rağmen - standart bir X-ışınından neredeyse yüz kat daha nüfuz edici - radyoaktif maddeler içermemesi, onu güvenli bir şekilde kullanabilmeyi sağlıyor.
Teknoloji, geleneksel olarak tehlikeli olarak görülen nükleer atıkları değerli bir enerji kaynağına dönüştürmede potansiyel bir atılım sunuyor. Cao, "Atık olarak kabul edilen ve doğası gereği onu hazineye dönüştürmeye çalışan bir şeyi hasat ediyoruz" dedi.
Çalışma ayrıca sintilatör kristallerinin şekli ve boyutunun elektrik çıktısını önemli ölçüde etkilediğini buldu. Daha büyük bir hacim daha fazla radyasyon emilimi ve enerji dönüşümü sağlarken, artan bir yüzey alanı güneş hücresinin güç üretim kapasitesini artırır.
Çalışmanın ortak yazarı ve Ohio State'te araştırma görevlisi olan İbrahim Oksuz, sonuçları güç çıkışında önemli bir adım olarak tanımladı. İki aşamalı sürecin hala erken aşamalarında olduğunu, bir sonraki aşamanın ölçeklendirilmiş tasarımlar aracılığıyla daha yüksek watt üretmeye odaklanacağını vurguladı.
Umut verici sonuçlara rağmen, teknolojiyi ölçeklendirmek, öncelikle üretim maliyetleriyle ilgili zorluklar sunuyor. Cao, pillerin gerçek dünya uygulamalarında uzun vadeli uygulanabilirliğini, verimliliğini ve dayanıklılığını değerlendirmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu belirtti.
Yine de Oksuz nükleer enerjili pillerin geleceği konusunda iyimserliğini koruyor. "Nükleer pil konsepti çok ümit verici. Hala geliştirilecek çok yer var, ancak gelecekte bu yaklaşımın hem enerji üretimi hem de sensör endüstrisinde kendine önemli bir yer açacağına inanıyorum."
Kaynak :
https://www.techspot.com/news/106997-sc ... light.html
