編譯／韋士塔

核能發電的成本低廉，但核廢料具有強大的放射性，處理和儲存不易。如今，英國布里斯托大學卡波特研究所（University of Bristol Cabot Institute）的科學家正嘗試一種創新的發電方式，能夠一石二鳥，不僅解決核廢料問題，還開發出新的發電來源。

核電廠常用的核燃料是從鈾元素提煉出來，利用核分裂過程產生的熱量將水蒸發成蒸汽，從而使發電渦輪機轉動。鈾來主要來自大自然，存在於地殼中，含量比金和銀元素還高，可經採礦取得；因此，使用核能發電可以減少對化石燃料的依賴，運作成本較低。

然而，核子反應爐內含有大量放射性物質，一旦發生事故，將對生態及民眾造成嚴重傷害。最棘手的議題，則是核電廠會產生危險的放射性廢料，必須妥善儲存，直到放射性消失。然而，核廢料的半衰期長達5730年，極難保證在這麼漫長的時間裡不會出現任何意外。

卡波特研究所的研究團隊使用核廢料製作一種合成的鑽石電池，與放射物質作用後會產生少量電能。研究人員已開發一種新方式，能把放射性石墨烯加熱，將大部分的放射性物質以氣體形式釋出，再以高溫和低壓作用把這些物質轉變為人造鑽石。

卡波特研究所的材料學教授史考特（Tom Scott）指出，把這些鑽石放置在放射區域時，它們會產生微弱的電流。研究人員再把鑽石電池封裝在另一顆非放射性鑽石中，以吸收有害放射物，並釋放更多的電能，發電效率接近百分之百。

史考特教授表示，這種發電方式不會排放任何廢氣，也不需維修，非常適合應用在「無法為傳統電池充電或更換電池」的環境。他表示，研究團隊以碳14同位素製成人工晶體電池，若使用在物聯網（IoT）的低功耗裝置，足可穩定提供數千年電力，在裝置壽命結束前完全不須擔心電力耗盡的問題，非常適合在物聯網時代提供長久、穩定的電力。更令人振奮的一點是，當核電量耗盡時，這些材料會衰減到穩定狀態，也就是電池內不會剩下任何核廢料。

這種新型電池最大的疑慮，是放射線外洩可能對環境和健康造成負面影響；不過，西北太平洋國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory）的材料科學家胡巴德（Lance Hubbard）表示，阻絕射線外洩的技術相對簡單，只需一般的外殼就可避免外洩。

史考特教授表示，核電池在半世紀前便已問世，最初用於遠程控制或長期使用的設備上，最新技術則可把不到100磅的碳14同位素製成數百萬枚核電池，未來可應用在心臟起搏器、人造衛星或傳感器上。先前，研究團隊曾利用這種鑽石電池為數具機器人提供電力，讓這些機器人前往火山口勘查地質，突破過去難以近距離觀察火山噴發狀況的瓶頸。

研究人員目前已成立新創公司Arkenlight，目標是在2024年讓這種電池完成商用化量產。若能廣泛應用，將為發電領域帶來顛覆性的改變。