Atomaffald kunne genanvendes til diamantbatteri

Et team af fysikere og kemikere fra University of Bristol håber at genbruge radioaktivt materiale direkte fra et tidligere atomkraftværk i Gloucestershire for at generere ultra-langtidsholdbare strømkilder.

Arbejdet er begyndt på Berkeley Power Station i at fjerne radioaktive affaldsprodukter fra stedet som en del af dets nedlukningsprogram.

Ved at udvinde kulstof-14 isotoper fra den bestrålede grafit, tiden og omkostningerne ved oprydningsoperationen ville blive væsentligt reduceret.

Berkeley blev nedlagt i 1989, og det er først lige blevet sikkert at begynde at fjerne radioaktive affaldsprodukter fra anlægget.

Disse er i øjeblikket opbevaret i betonhvælvinger otte meter under jorden og kræver specialudstyr til at hente og behandle sikkert.

Den anden atomstation på bredden af ​​floden Severn er Oldbury, som stoppede med at producere elektricitet i 2012. Dette sted afsluttede aftapningen i 2016 og er nu i den tidlige nedlukningsfase.

Disse to steder, såvel som reaktorerne ved Hinkley Point i Somerset og andre nedlagte steder i hele Storbritannien, rumme enorme mængder af bestrålet grafit, der indeholder kulstof-14-isotopen, der kunne genbruges til at generere strøm.

University of Bristol forskere har dyrket en menneskeskabt diamant, der når det placeres i et radioaktivt felt, er i stand til at generere en lille elektrisk strøm. Ved at bruge kulstof-14, som har en halveringstid på 5730 år, batterierne kan potentielt levere strøm på en næsten uendelig basis.

Dette arbejde er en del af ASPIRE-projektet:Advanced Self-Powered sensor units in Intense Radiation Environments. Den ledende forsker er professor Tom Scott fra School of Physics og direktør for South West Nuclear Hub.

Han sagde:"I løbet af de sidste par år har vi udviklet ultralavt drevne sensorer, der høster energi fra radioaktivt henfald. Dette projekt er på et ret fremskredent stadium nu, og vi har testet batterierne i sensorer på steder så ekstreme som toppen af en vulkan!"

Ud over at bruge batterierne i miljøer, hvor konventionelle strømkilder ikke let kan udskiftes, der er potentielle anvendelser til medicinske formål, såsom høreapparater eller pacemakere. Det kunne endda være muligt at drive rumfartøjer eller satellitter til meget længere rejse, end det er muligt i øjeblikket.

Professor Scott tilføjede:"Det ultimative mål er at have en fabrik baseret på et af de tidligere kraftværker i sydvest, som tager kulstof-14 isotoper direkte fra grafitblokkene til brug i diamantbatterier.

"Dette ville reducere radioaktiviteten af ​​det resterende materiale betydeligt, gør det nemmere og mere sikkert at administrere.

"Med størstedelen af ​​Storbritanniens atomkraftværker indstillet til at gå offline i de næste 10-15 år giver dette en enorm mulighed for at genbruge en stor mængde materiale for at generere strøm til så mange gode formål."

Denne teknologi er et stærkt eksempel på forskning og innovation, der udvikles i den sydvestlige region, hjemsted for det eneste nukleare nybygningsprojekt i Storbritannien.