5.730 Yıl Elektrik Üreten Nükleer Batarya Geliştirildi

Çinli araştırmacılar, radyoaktif bozunmayı doğrudan elektriğe dönüştüren yeni bir nükleer batarya geliştirdi. Karbon-14 yakıtını kullanan batarya, şarj edilme ihtiyacı olmadan çok uzun süre enerji üretebiliyor. Bu teknolojinin en dikkat çekici özelliği ise enerji kaynağını cihazın içinde taşıması.

Ancak bu gelişme, telefonların şarj cihazlarından kurtulacağı anlamına gelmiyor. Geliştirilen bataryanın ürettiği elektrik, bir akıllı telefonu çalıştırmak için son derece düşük seviyede.

Karbon-14 ile Kesintisiz Enerji

Kuzeybatı Normal Üniversitesi ve Gansu Zhulong Teknoloji tarafından geliştirilen Qianjiyuan Tianshu, karbon-14 yakıt kullanan yeni nesil bir betavoltaik nükleer batarya olarak tanıtıldı. Karbon-14'ün yarı ömrü yaklaşık 5.730 yıl. Bu, radyoaktif maddenin yarısının bozunmasının bu kadar uzun sürdüğü anlamına geliyor. Ancak bu durum, bataryanın binlerce yıl boyunca aynı performansla çalışacağını göstermiyor.

Bataryanın asıl farkı, şarj edilmeden sürekli enerji üretebilmesi. Karbon-14 bozunurken ortaya çıkan beta parçacıkları, silisyum karbür yarı iletkenine çarparak elektrik akımı oluşturuyor. Bu sistem, güneş panellerinin ışığı elektriğe çevirmesine benziyor; ancak enerji kaynağı güneş değil, radyoaktif bozunma.

Düşük Güç Çıkışı ve Kullanım Alanları

Teknolojinin önündeki en büyük engel, ürettiği gücün azlığı. Qianjiyuan Tianshu'nun maksimum güç çıkışı yalnızca 1,13 mikrowatt (0,00000113 watt). Bu miktar, bir akıllı telefonu çalıştırmak için yeterli değil. Bu nedenle teknoloji, yakın gelecekte telefonların veya elektrikli araçların bataryalarının yerini alacak bir çözüm olarak değerlendirilmiyor.

Asıl hedef, çok az enerji tüketen cihazlara yıllarca bakım gerektirmeden güç sağlamak. Sensörler, su altı sistemleri, kutup bölgelerindeki ekipmanlar, uzaktan kumandalı cihazlar ve bazı uzay görevleri, bu teknolojinin potansiyel kullanım alanları arasında. Ayrıca düşük güç tüketen tıbbi cihazlarda da kullanılması planlanıyor.

Önceki Modele Göre 15 Kat Daha Yoğun

Yeni batarya, 2024 yılında tanıtılan Zhulong-1 prototipinin geliştirilmiş versiyonu. Araştırmacıların açıklamasına göre yeni model, daha az radyoaktif madde kullanmasına rağmen kısa devre akımını 2,5 kat, maksimum gücü ise 2,6 kat artırdı. Etkin hacmin önceki modelin yaklaşık yüzde 17'sine düşürülmesiyle hacimsel güç yoğunluğunda 15,5 katlık bir artış sağlandı. Bu gelişme, teknolojinin daha küçük ve verimli cihazlarda kullanılabilmesinin önünü açıyor.

Voyager'ın Nükleer Bataryasından Farkı

Çin'in geliştirdiği sistem, Voyager uzay araçlarında kullanılan nükleer güç kaynağıyla aynı teknoloji değil. Voyager araçlarında plütonyum-238'in oluşturduğu ısıyı elektriğe dönüştüren radyoizotop termoelektrik jeneratörler (RTG) kullanılıyor. Qianjiyuan Tianshu ise karbon-14'ün yaydığı beta parçacıklarını doğrudan elektrik üretmek için kullanan bir betavoltaik sistem.

Bu nedenle yeni bataryanın hedefi yüksek miktarda enerji üretmek değil, çok düşük güç tüketen cihazları uzun süre enerji kaynağı değiştirmeden çalıştırmak. Telefonların şarj cihazlarından kurtulması için henüz erken olsa da, pil değiştirmenin mümkün olmadığı yerlerde yıllarca çalışması gereken cihazlar için önemli bir alternatif olabilir.