简而言之 |
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对清洁和更有效能量的追求是全球关注的核心,研究人员俄亥俄州立大学通过开发革命性的电池采取了关键的一步。这项创新能够将核废料转化为电力,有望改变我们的核能方法。通过利用磨损的核燃料的环境伽马辐射,该电池不仅提供了更清洁的解决方案,而且还提供了当前能源需求的有效性。该项目是由雷蒙德·曹(Raymond Cao)领导的,雷蒙德·曹(Raymond Cao)在这项技术中看到了将通常被认为是浪费变成宝贵资源的方法。
闪烁晶体的作用
这种技术进步的核心是基于闪烁的晶体。这些晶体在暴露于辐射时具有独特的发光能力。然后,与常规太阳能电池板相似的太阳能电池捕获了该光,从而有效地将辐射转化为电力。这种创新的过程克服了与核能相关的主要挑战:安全剥削伽玛辐射,这是一种通常难以处理的能量形式。
电池原型使用核废料中经常存在的放射性同位素,例如剖腹产137和钴-60。在测试过程中,原型产生了288个纳米植物,其137和1.5 microwatts具有钴-60,足以提供小传感器。尽管这些数字似乎显得适中,但它们代表了未来的巨大潜力,在这种情况下,可以开发类似的设备以达到更高水平的功率水平。
回答放射性废物问题
管理放射性废物对于核能行业来说是一个主要挑战。在美国,核能提供了约20%的电力,并以最低的温室气体排放。但是,产生的废物对人类健康和环境是危险的。新电池通过将这种废物转换为电力,从而将问题转变为宝贵的机会,从而提供了有希望的解决方案。
该技术特别适用于强大的辐射环境,例如核废料储存设施,对海洋甚至太空任务的探索。尽管所使用的伽马辐射比X射线照相或扫描仪更具穿透力,但电池本身肯定可以处理,因为它不包含放射性材料。这为在各种且潜在危险的环境中使用这项创新开辟了新的途径。
设计对能源生产的影响
闪烁晶体对能源生产的设计的影响是该技术的关键方面。更多的体积和表面可以更好地吸收辐射并改善光转化。但是,以便可以更大范围地应用这项技术,有必要承担与制造成本相关的挑战并继续进行研究。然而,这代表了更加可持续和有效地利用核能的重大进步。
到目前为止获得的结果是有希望的,但是正如该研究的合着者易卜拉欣·奥努兹(Ibrahim Oksuz)指出的那样,该过程仍在开始。下一步是通过开发更大的尺度结构来产生更多的功率。这种发展可能为更广泛的应用和长期积极的环境影响开辟道路。
未来的潜力和应用
由于能够将危险废物转变为可行的能源,因此这项技术为未来提供了有趣的观点。潜在的应用超出了简单的传感器供应。将该电池集成到较大的能源系统中可能会彻底改变我们接近能源生产和消费的方式。这项创新可能会改变包括传感器行业和能源生产在内的精彩领域。
该技术的含义很大,与环境可持续性和能源安全有关。它可以减少我们对化石燃料的依赖,并降低与核废料管理相关的风险。但是,为了发挥这种潜力,将需要对研发的投资,以及支持创新能源解决方案的政治意愿。
当我们朝着越来越重视可持续能源上的迈进时,这项技术如何改变我们在全球范围内对能源和核废料的方法?
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