Çin’de çeşitli kurumlara bağlı fizikçiler ve mühendislerden oluşan bir ekip, öncekilerden 8.000 kata kadar daha verimli olduğunu iddia ettikleri son derece küçük bir nükleer pil geliştirdi. Bilim insanları onlarca yıldır küçük nükleer piller üretmenin yolarını arıyor. Bu piller, geleneksel pillerin aksine elektronik cihazları, robotları ve hatta otomobilleri yıllarca şarj etme ihtiyacı duymadan çalıştırabilme potansiyeli taşıyor. Tabi, nükleer enerjinin doğası gereği tehlikeli olması da büyük bir problem teşkil ediyor.
Dolayısıyla bilim insanları çok az miktarda nükleer maddeden oluşan pillerle bu tehlikeyi azaltmayı hedefliyor. Ancak az miktarda nükleer madde üretilebilecek enerjiyi sınırladığı için bugüne kadar geliştirilen piller pek başarılı olamadı.
Radyoaktif ışıma elektriğe dönüştürüldü
Araştırma ekibi bu yeni çalışmada verimliliğe odaklanarak, önceki örneklerden çok daha verimli bir yöntem geliştirmeyi başardı. Bu yöntem, radyasyondan doğrudan elektrik üretmenin yerine, radyoaktif ışımayı elektriğe dönüştürmeye odaklanıyor.
Ekip, bir kristalin içine az miktarda amerikyum yerleştirdikten sonra yayılan enerjiyi (alfa parçacıkları) ışık üretmek için kullandı. Kristalden yayılan yeşil renkli ışığı daha sonra elektriğe dönüştüren bir fotovoltaik hücreye bağladılar. Pil, radyasyon sızıntısını önlemek için kuvars bir hücrenin içine yerleştirildi.
Yüzlerce saatlik test boyunca ekip, mikronükleer pilin istikrarlı bir elektrik çıkışı sağladığını ve muhtemelen on yıllarca kesintisiz olarak elektrik üretebileceğini söylüyor. Amerikyumun yarı ömrü 7.380 yıl olduğundan, yarı ömrünü tamamlamasından çok önce malzemeleri aşındıracağını belirtiyorlar. Araştırmacılar, geliştirdikleri pilin bugüne kadar geliştirilen diğer nükleer pillerden yaklaşık 8.000 kat daha verimli olduğunu belirtiyor. Ancak üretilen güç miktarının çok az olduğunu, 60 watt’lık bir ampulü yakmak için bu pillerden 40 milyar tanesinin kullanılması gerektiğini belirtiyorlar. Ekip, pilin enerji dönüştürme verimliliğinin sadece %0,889 olduğunu ve küri başına (bir radyoaktivite birimi) 139 mikrowatt üretebildiğini tespit etti.
Yine de böyle bir cihaz, düşük güçlü sensörler ve uzun süreler boyunca çalışması gereken ve pilleri şarj etmenin veya değiştirmenin pratik olmadığı cihazlar için kullanışlı olabilir. Hali hazırda nükleer pillerin kullanıldığı derin uzay görevlerinde de kendine yer bulabilir.