吸收輻射後會發光 未來可應用高輻射環境 新型電池 核廢料轉化電能 編譯/韋士塔 |2025.04.05 語音朗讀 876觀看次 字級 大 中 小 核能幾乎不會排放任何溫室氣體。圖/法新社、取自NASA官網、俄亥俄州大網站閃爍晶體能把核廢料的輻射轉換成電能。圖/法新社、取自NASA官網、俄亥俄州大網站核電池能在太空中運作。圖/法新社、取自NASA官網、俄亥俄州大網站全球約10%的能源需求由核能滿足。圖/法新社、取自NASA官網、俄亥俄州大網站核電池可在高輻射環境下運作。圖/法新社、取自NASA官網、俄亥俄州大網站 編譯/韋士塔 核電在電力生產中扮演重要角色,以美國來說,核電約占所有電能的20%。核電在產生電力的過程中幾乎不排放溫室氣體,但放射性廢物的問題至今難解,也成為對環境和人類健康的潛在威脅。近來,俄亥俄州立大學的研究團隊開發一種新型電池,能夠將輻射轉換成光,接著再轉換為電能。研究團隊指出,傳統的核電廠能提供穩定的電力,但放射性廢棄物的處理相當棘手。因此,研究小組提出了一項利用閃爍晶體(scintillator crystal)的創新解決方案。閃爍晶體是高密度材料,吸收輻射後會發光;主持這項研究的俄亥俄州大核子工程師雷蒙.曹(Raymond Cao)解釋,閃爍晶體暴露於伽馬輻射時會發光,隨後光能被內建的太陽能電池捕獲並轉化為電能。這種機制類似屋頂太陽能板的工作原理,但針對的是核廢料釋放的高能量輻射。研究團隊在俄亥俄州立大學的核反應堆實驗室測試小型的原型電池,體積約4立方釐米。研究人員使用了兩種不同的放射性來源,分別是銫-137和鈷-60。銫-137是從使用過的核燃料中提取的主要裂變產物之一,而鈷-60則是核激活產物。研究小組發表於《光學材料:X》(Opt ical Materials: X)期刊的報告數據顯示,使用銫-137時,電池能夠產生288納瓦的功率。當使用強度更高的鈷-60時,電池的功率輸出達到了1.5微瓦,已足供啟動小型感測器。儘管初步的測試成果尚未達到家庭和電子設備所需功率,但研究團隊仍相當振奮;他們表示,只要使用合適的電源,這些設備的功率將可提升。研究人員發現,電池的功率輸出與所選用的閃爍晶體的組成、形狀和大小密切相關。更大的晶體體積能夠吸收更多的輻射,進而將額外的能量轉換為更多的光線,這直接影響到太陽能電池的發電能力。更大的表面積同樣有助於提高電力的產出。這種新型電池,未來主要的應用領域是高輻射環境,以及太空、深海探索的核系統。研究團隊也強調,儘管這種電池使用的伽馬輻射穿透力約為正常X光或CT掃描的百倍,但這些電池本身並不含放射性材料。此項研究的共同作者、俄亥俄州大機械與航空工程學研究助理奧克蘇茲(Ibrahim Oksuz)指出,研究團隊將致力於擴大電池結構,以產生更大的瓦數,持續擴大應用範圍。研究團隊的目標,是將自然界中被視為負擔的核廢料轉化為有價值的能源資源;這不僅是能源的再利用,也是處理核廢料的有效方式。核電池的概念展現巨大潛力,許多專家認為,這種新型技術在未來的能源生產和感測器產業將占有一席之地。這項創新技術不僅能更有效地利用核能,還可以為環境友好的能源解決方案開闢新的道路。隨著相關技術進一步提升,這些電池或許將成為未來能源生產的重要一環。 前一篇文章 透過動態追蹤技術辨識 準確度達80% 電子遊戲工具 診斷自閉兒 下一篇文章 兼顧廢棄物減量、永續生產 創新永續包裝 賦予塑膠新生命 熱門新聞 01聯合國衛塞節慶典 佛光山與會2025.05.0802【國學探究】 人相忘乎道術:《莊子》論「忘」的生命智慧2025.05.0603長期運動協調身心 能增深層睡眠時間2025.05.0604量子糾纏與量子技術2025.05.0605桑椹養顏抗衰老 母親節蛋糕好選擇2025.05.0606小粒子 大未來2025.05.0607星雲大師全集【講演集】緣起與還滅─從佛教的觀點 看未來的世界 4-32025.05.0808如是說2025.05.0709曼谷文教中心 親子彩繪燈籠 2025.05.0810【創作花園】揮出信心2025.05.06 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 簡單手術 再配戴相關眼鏡 就能刺激視覺 黃斑部病變 黃金奈米粒子幫你找回光明成本降低 耐刮擦 附著力高 18小時滅菌 新型抗菌塗料 防院內感染利器海外46萬噸垃圾流入 零廢棄物計畫失利 土耳其淪垃圾國屋頂設排水溝 多重過濾 逾300社區採用 公寓新雨水收集系統 轉化潔淨飲水結合高光譜相機 發送遠距信號 基改細菌能感測 確保農作物健康 作者其他文章簡單手術 再配戴相關眼鏡 就能刺激視覺 黃斑部病變 黃金奈米粒子幫你找回光明成本降低 耐刮擦 附著力高 18小時滅菌 新型抗菌塗料 防院內感染利器海外46萬噸垃圾流入 零廢棄物計畫失利 土耳其淪垃圾國屋頂設排水溝 多重過濾 逾300社區採用 公寓新雨水收集系統 轉化潔淨飲水結合高光譜相機 發送遠距信號 基改細菌能感測 確保農作物健康