الكشف عن بطارية الكربون 14 النووية في الصين

قامت جامعة نورث وسترن نورمال (NWNU)، بمساعدة تقنية Gansu Candle Dragon Technology، بتطوير بطارية بيتافولتية باستخدام الكربون المشع 14. تم تقديم المنتج الجديد في 6 يوليو في الحرم الجامعي الرئيسي للجامعة في لانتشو، حسبما ذكرت التقارير العلوم والتكنولوجيا يوميا.

تعتبر مصادر الطاقة هذه صغيرة الحجم وذات موارد ضخمة، ولا غنى عنها في المركبات الفضائية، واستكشاف أعماق البحار والقطب الشمالي، وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء، والمزروعات الطبية، وغيرها من المعدات التي لا تحتاج إلى صيانة. لقد كانت هذه التكنولوجيا معروفة منذ فترة طويلة، ولكن ينطبق محدودة حتى الآن بسبب العديد من أوجه القصور.

يتم التغلب عليهم في NWNU. قدمت الجامعة أول خلية بيتافولتية، تسمى Candle Dragon I، في نوفمبر 2024. وبالمقارنة، أصبحت البطارية النووية الدقيقة الجديدة، والتي أطلق عليها اسم “مصدر الألف عام”، أكثر إحكاما وأرخص في التصنيع.

أظهرت نتائج الاختبار:

• زاد النشاط المحدد للمصدر بمقدار 1.5 مرة،
• وانخفض استهلاك «الوقود» إلى 22% عن المستوى السابق؛
• زيادة تيار الدائرة القصيرة بمقدار 2.5 مرة ،
• الحد الأقصى لطاقة الإخراج – 2.6 مرة؛
• زادت كثافة الطاقة الحجمية بمقدار 15.5 مرة،
• انخفض الحجم المفيد للمنتج إلى 17٪ من سابقه.

على عكس المفاعلات، حيث يضمحل التفاعل المتسلسل للنظائر الثقيلة، يستخدم ربيع الألفية الاضمحلال الطبيعي. أثناء اضمحلال الكربون-14، يقصف ترانزستور بيتا بالإلكترونات، ويحول الإشعاع إلى تيار كهربائي.

وأوضح البروفيسور سو ماوجين، الذي قاد عملية التطوير: “يصل عمر النصف للكربون 14 إلى 5730 عامًا، لذلك من الناحية النظرية يمكن لمثل هذه البطارية توفير الطاقة لآلاف السنين، بينما تظل قابلة للعمل في نطاق درجات الحرارة من -100 إلى 200 درجة مئوية”.

يتم قياس الطاقة القصوى للبطارية بالميكرووات، ولكنها صغيرة جدًا (16.8 سم مكعب) وتحتوي فقط على 129 ميلي كوري من الكربون 14، مما يجعلها آمنة للغاية.

كما ظهر في نفس العرض أيضًا المحول، وهو ترانزستور بيتا من كربيد السيليكون المذكور أعلاه، والذي يطلق عليه اسم “مركز الطاقة”. في جوهرها، هذا ليس أكثر من مجرد نظير إشعاعي للترانزستور الضوئي.

وفقًا لـ STDily، فإن التقنيات محلية بالكامل – جميع مكونات التطوير مصنوعة في الصين.