Pin làm bằng chất thải hạt nhân, an toàn khi chạm vào Trong bối cảnh thế giới đang tìm kiếm các giải pháp năng lượng bền vững, một phát minh đột phá từ Đại học Bang Ohio đan…
Pin làm bằng chất thải hạt nhân, an toàn khi chạm vào
Trong bối cảnh thế giới đang tìm kiếm các giải pháp năng lượng bền vững, một phát minh đột phá từ Đại học Bang Ohio đang thu hút sự chú ý của giới khoa học. Các nhà nghiên cứu tại đây đã phát triển thành công một loại pin có khả năng tận dụng bức xạ từ chất thải hạt nhân để tạo ra điện năng, đồng thời đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Cùng Phong Vũ Tech News tìm hiểu chi tiết hơn về loại pin này trong bài viết bên dưới nhé!
I. Cơ chế hoạt động độc đáo
Tinh thể scintillator hấp thụ tia phóng xạ từ chất thải hạt nhân
Nguyên lý hoạt động của pin này dựa trên sự kết hợp khéo léo giữa hai công nghệ: tinh thể phát sáng (scintillator) và tấm pin mặt trời. Quá trình này diễn ra theo các bước đơn giản nhưng đầy sáng tạo, cụ thể như sau:
Tinh thể phát sáng hấp thụ tia phóng xạ từ chất thải hạt nhân
Sau khi hấp thụ, tinh thể phát ra ánh sáng
Tấm pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng này thành điện năng
Về bản chất, đây là một loại "pin năng lượng mặt trời hạt nhân", sử dụng tia gamma thay vì ánh sáng mặt trời để tạo ra điện. Điểm đặc biệt là thiết kế nhỏ gọn, chỉ có kích thước bằng một khối lập phương nhỏ, thuận tiện cho việc sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau.
Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm pin với hai chất phóng xạ phổ biến, bao gồm:
Cesium-137: Pin tạo ra được 288 nanowatt điện
Cobalt-60: Với bức xạ mạnh hơn, pin tạo ra 1.5 microwatt điện – đủ để vận hành các cảm biến nhỏ
Mặc dù công suất hiện tại còn khiêm tốn so với nhu cầu điện thông thường, kết quả này vẫn rất đáng khích lệ và mở ra tiềm năng to lớn cho việc phát triển các phiên bản mạnh mẽ hơn trong tương lai.
II. Tính an toàn – ưu điểm nổi bật
Loại pin này giúp biến chất thải phóng xạ thành nguồn năng lượng tiềm năng
Một trong những điểm đột phá của phát minh này là tính an toàn cao. Khác với các thiết bị sử dụng năng lượng hạt nhân truyền thống, loại pin này không chứa vật liệu phóng xạ bên trong. Thay vào đó, nó chỉ hấp thụ và chuyển đổi bức xạ từ nguồn phóng xạ bên ngoài thành năng lượng điện.
Thiết kế này mang lại hai lợi ích quan trọng:
Người sử dụng có thể chạm vào pin mà không gặp nguy hiểm
Công nghệ này có thể được ứng dụng tại các khu vực có sẵn chất thải phóng xạ, biến một vấn đề môi trường thành nguồn năng lượng tiềm năng
Với đặc tính độc đáo, loại pin này được thiết kế đặc biệt cho những môi trường khắc nghiệt và khó tiếp cận:
Kho lưu trữ chất thải hạt nhân: Pin có thể tận dụng nguồn phóng xạ sẵn có để cung cấp điện cho các thiết bị giám sát an ninh
Thiết bị thăm dò không gian: Trong môi trường vũ trụ, pin có thể hoạt động liên tục mà không cần ánh sáng mặt trời
Thiết bị dưới đáy biển: Nơi ánh sáng mặt trời không thể tiếp cận và việc thay pin thông thường gặp nhiều khó khăn
Các vị trí xa xôi, hiểm trở: Những nơi khó tiếp cận để bảo trì và cần nguồn điện ổn định, lâu dài
III. Thách thức và triển vọng
Quy trình sản xuất loại pin này hiện vẫn đang còn gặp nhiều khó khăn
Mặc dù có nhiều tiềm năng, công nghệ này vẫn đối mặt với một số thách thức:
Chi phí sản xuất cao, đặc biệt trong giai đoạn đầu phát triển
Hiệu suất chuyển đổi năng lượng còn thấp, cần được cải thiện
Quy trình sản xuất hàng loạt gặp nhiều khó khăn về kỹ thuật
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tỏ ra lạc quan về tương lai của công nghệ này. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Optical Materials: X, và nhận được sự hỗ trợ từ các cơ quan chính phủ Mỹ về an ninh hạt nhân và tiết kiệm năng lượng. Điều này cho thấy tầm quan trọng và tiềm năng ứng dụng thực tế của phát minh.
Xem thêm: Humane Ai Pin: thiết bị đeo tay không màn hình tích hợp AI, cạnh tranh với Apple Vision Pro
IV.Kết luận
Pin làm từ chất thải hạt nhân của Đại học Bang Ohio không chỉ là một phát minh khoa học thú vị mà còn mở ra hướng giải quyết hai vấn đề lớn của nhân loại: nhu cầu năng lượng bền vững và xử lý chất thải hạt nhân. Bằng cách biến một mối nguy hại thành nguồn tài nguyên có giá trị, công nghệ này thể hiện cách tiếp cận sáng tạo đối với thách thức năng lượng toàn cầu.
Với sự phát triển liên tục của công nghệ, không xa khi loại pin này có thể được cải tiến để tạo ra công suất lớn hơn và ứng dụng rộng rãi hơn, mở ra một chương mới trong lịch sử sử dụng năng lượng hạt nhân an toàn và bền vững. Hãy theo dõi thêm nhiều bài viết Tin Tức khác từ Phong Vũ Tech News để cập nhật thêm nhiều thông tin công nghệ mới nhất mỗi ngày nhé!
