19/02/2020
Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Bristol (Vương quốc Anh) đang nghiên cứu một loại pin kim cương thế hệ mới có khả năng sử dụng lượng tử tỏa ra từ những vật nhiễm xạ, chuyển hóa chất thải phóng xạ thành một loại pin năng lượng có tuổi thọ lên đến hàng nghìn năm. Cụ thể, nhóm các nhà khoa học đã thu thập rác thải phóng xạ từ Trạm Năng lượng Berkeley đặt tại Gloucestershire - một cơ sở hạt nhân đã ngừng hoạt động từ năm 1989, nhưng hiện nay các nhà khoa học mới dám tiếp cận nó bởi những lo ngại về an toàn khi nghiên cứu về phóng xạ hạt nhân.
Họ đã trích xuất đồng vị carbon-14 (với thời gian bán rã lên tới khoảng 5.730 năm) từ các khối graphite, sau đó kết hợp với lá kim cương mỏng để tạo ra pin kim cương thế hệ mới. Do thời gian bán rã của carbon-14 quá dài, nên các nhà khoa học cho rằng, loại pin này có thể cung cấp năng lượng cho chúng ta gần như vô tận, thậm chí có thể sử dụng cho những loại máy móc rất nhỏ như máy trợ thính, trợ tim hay cả những con tàu không gian đi tìm kiếm ngoài vũ trụ bao la. Ngoài ra, pin kim cương nằm trong một lớp kim cương mỏng không phát xạ, nên có khả năng hấp thụ được những bức xạ mà carbon-14 phát ra. Do đó, chúng ta hoàn toàn yên tâm có thể ứng dụng nó vào trong các thiết bị y tế.
Rác thải phóng xạ là nỗi lo thường trực của tất cả các quốc gia trên thế giới
Thời điểm hiện tại, pin kim cương đang được lắp thử nghiệm cho những thiết bị ở trong môi trường cực đoan cũng như cản trở việc thay pin, ví dụ như máy cảm biến mà các nhà khoa học môi trường trường hay đặt ở miệng núi lửa. Sau này, một phiên bản mới hiện đại hơn của pin kim cương sẽ được cải tiến và có thể được sử dụng cho điện thoại di động. Tuy nhiên, loại pin này chỉ chủ yếu dùng cho các thiết bị cần ít năng lượng, hoạt động lâu dài và vận hành ở những nơi khó có thể tìm thấy nguồn năng lượng thay thế - Ông James Baker, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.
Giải pháp của các nhà khoa học Anh sẽ giúp kiểm soát chặt chẽ và xử lý được chất thải phóng xạ tốt hơn và hiệu quả hơn. Họ dự kiến sẽ xây nhà máy sản xuất pin kim cương tại khu vực Berkeley. “Mục đích này là do trước đây khu vực này là nhà máy năng lượng hạt nhân sẽ giúp lấy đồng vị carbon-14 từ các khối graphite dễ hơn để làm pin kim cương. Và nếu kế hoạch này được triển khai thì việc đóng cửa các nhà máy năng lượng hạt nhân tại Anh trong vòng từ 10 - 15 năm tới là rất khả thi. Công nghệ mới mở ra cơ hội tái chế vật liệu phóng xạ tạo ra năng lượng cung cấp cho nhiều lĩnh vực đời sống”, ông Tom Scott, Giám đốc Trung tâm Hạt nhân Tây Nam Vương quốc Anh chia sẻ.
Hương Trần
