Los diamantes baterías.

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Los diamantes  baterías, convierten los residuos nucleares en pilas nucleares

Una  nueva tecnología, transforma los diamantes en pilas nucleares que pueden durar miles de años.

Un problema con el manejo de desechos nucleares es que a menudo es difícil saber su valía.

Por ello es complicado determinar,  qué es un desperdicio y cuál es un recurso valioso.

Físicos y químicos de la Universidad de Bristol, han encontrado una manera de darle utilidad a los residuos.

El descubrimiento permite convertir toneladas de residuos nucleares, aparentemente sin valor, en pilas de diamante hechas por el hombre.

Estas, a su vez pueden generar una pequeña corriente eléctrica,  por más tiempo que toda la historia de la civilización humana.

La eliminación de residuos nucleares es uno de los grandes retos técnicos del siglo XXI.

El problema es que, por lo general resulta que no es tanto una cuestión de disposición como el almacenamiento a largo plazo.

diamantes-bateriasSi se tratara simplemente de deshacerse permanentemente del material radiactivo, existen muchas opciones.

Sin embargo, el combustible nuclear gastado y otros desechos consisten en valiosos isótopos radiactivos que se necesitan en la industria y en la medicina.

Estos isotopos, tambien pueden ser reprocesados ​​para producir más combustible.

La cuestión, por tanto, es  más a menudo como mantener los residuos seguros, para reusarlo más tarde, cuando sea necesario.

El trabajo del equipo de Bristol, tomó como fuente los desechos nucleares de los viejos reactores Magnox de Gran Bretaña.

Estas instalaciones  que ahora están siendo desmanteladas después de más de medio siglo de servicio, usaban bloques de grafito.

El grafito se empleaba como moderador para ralentizar los neutrones y mantener el proceso de fisión nuclear en marcha.

Pero décadas de exposición han dejado 95.000 toneladas de bloques de grafito que ahora se clasifican como desechos nucleares.

Esto se debe a que la radiación en los reactores, transforma parte del carbono inerte de los bloques en carbono-14 radioactivo.El carbono-14 es un emisor de partículas beta de bajo rendimiento, incapaz de penetrar siquiera, unos cuantos centímetros de aire.

Si embargo, aun así,  sigue siendo demasiado peligroso para permitirlo en el medio ambiente.

En lugar de enterrarlo, la solución es eliminar la mayor parte del c-14 y convertirlo en diamantes generadores de electricidad.

La batería de diamante nuclear, se basa en el hecho de que cuando un diamante artificial está expuesto a la radiación, produce una pequeña corriente eléctrica.

Baterias hecha con diamantes

Según los investigadores, esto hace posible construir una batería que no tiene partes móviles, no emite emisiones y no requiere mantenimiento.

Los investigadores comprobaron que el carbono-14 no estaba distribuido uniformemente en los bloques de Magnox.

Por el contrario, se concentraba en el lado más cercano a las barras de combustible de uranio.

Entonces, para producir las baterías, los bloques se calientan para expulsar el carbono-14 del extremo radiactivo.

Al liberarlo, los bloques quedan mucho menos radiactivos que antes.

Luego, se recoge gas c-14 y usando presiones bajas y altas temperaturas se convierte en diamantes artificiales.

Aquí, las partículas beta emitidas por el c-14 interactúan con la red cristalina del diamante, expulsando electrones y generando electricidad.

Los diamantes son radiactivos, por lo que se les da un segundo recubrimiento de diamante no radiactivo, como escudo protector.

La dureza, una solución adicional

Además, la dureza de los diamantes ayuda a mantener el material radiactivo seguro.

“Carbono-14 fue elegido como un material fuente porque emite una radiación de corto alcance, que es rápidamente absorbida por cualquier material sólido”

La explicación la da Neil Fox de la Escuela de Química.

“Esto sería peligroso para ingerirlo o tocarlo con su piel desnuda, pero con seguridad dentro del diamante, no puede escapar la radiación de corto alcance. De hecho, el diamante es la sustancia más dura conocida por el hombre, no hay literalmente nada que podríamos utilizar que podría ofrecer más protección “.

El equipo ya ha construido un prototipo de batería de diamante que utiliza el isótopo níquel-63 como combustible radioactivo.

Y  ahora está pasando a usar carbono-14, que será más eficiente.

Debido a que c-14 tiene una vida tan larga, los investigadores estiman que una batería de diamantes seguiría generando el 50 por ciento de su capacidad después de 5.730 años.

“Pensamos que estas baterías se utilizarán en situaciones en las que no sea factible cargar o reemplazar baterías convencionales”

Tom Scott, profesor de Materiales. Dice:

“Las aplicaciones obvias serían en dispositivos eléctricos de baja potencia en los que se necesite una larga vida útil de la fuente de energía, como los marcapasos, los satélites, los drones de gran altura o incluso las naves espaciales.

Los resultados del equipo fueron presentados en el Instituto Cabot “Ideas para cambiar el mundo”

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