Các Nhà Khoa Học Sử Dụng Rác Thải Phóng Xạ Để Tạo Ra Loại Pin Cung Cấp Năng Lượng "Gần Như Vô Hạn"

Các nhà khoa học đang cố gắng chuyển hóa chất thải phóng xạ thành pin có tuổi thọ lên tới cả nghìn năm. Theo đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Bristol đang nghiên cứu pin kim cương thế hệ mới với khả năng sử dụng năng lượng tỏa ra từ vật chất nhiễm xạ; họ đã phát triển thành công một loại pin như vậy và hiện đang thử nghiệm nó bằng rác thải nhiễm xạ lấy từ những nhà máy hạt nhân dừng hoạt động nằm rải rác nhiều nơi tại Anh.

Hồi đầu tháng 01/2020, đội ngũ nghiên cứu lấy rác thải phóng xạ từ Trạm Năng lượng Berkeley đặt tại Gloucestershire - nhà máy đã dừng hoạt động từ năm 1989 nhưng phải đợi hiện nay, người ta mới có thể tiếp cận rác thải phóng xạ nơi đây một cách an toàn.

Họ trích xuất đồng vị Carbon-14 (với thời gian bán rã lên tới 5,730 năm) từ các khối graphite, kết hợp nó với lá kim cương mỏng để có được pin. Do thời gian bán rã của Carbon-14 rất dài, các nhà khoa học nói rằng loại pin mới có thể cung cấp năng lượng “gần như vô hạn”. Ta có thể ứng dụng nó vào những thứ nhỏ như máy trợ thính, máy trợ tim cho tới những con tàu thăm dò đi tới những ngóc ngách khác của Dải Ngân hà.

Pin kim cương nằm gọn trong một lớp kim cương không phát xạ, có khả năng hấp thụ những bức xạ mà Carbon-14 phát ra, nên ta hoàn toàn có thể ứng dụng chúng vào thiết bị y tế.

Hiện pin kim cương đang được lắp thử nghiệm cho những thiết bị đặt trong môi trường cực đoan và cản trở việc thay pin, ví dụ như những máy cảm biến đặt gần miệng núi lửa. James Baker, nhà nghiên cứu từ Khoa Kỹ thuật của Đại học Bristol nói với trang The Independent: “Dần dần, một phiên bản hiện đại hơn của pin kim cương sẽ nằm trong điện thoại di động. Tuy vậy, loại pin mới sẽ được dùng chủ yếu cho các thiết bị cần ít năng lượng, hoạt động lâu dài và vận hành tại những nơi khó kiếm ra nguồn năng lượng thay thế”.

Hơn thế nữa, công nghệ pin mới có thể giải quyết được vấn nạn rác thải phóng xạ đang nhức nhối. Các nhà khoa học dự kiến trong vòng 5 năm tiếp theo, nhà máy sản xuất pin kim cương đầu tiên sẽ xuất hiện ngay trong khu vực Berkeley. Giáo sư Tom Scott, giám đốc Trung tâm Hạt nhân Tây Nam cho biết: “Mục đích cao nhất là xây dựng một nhà máy ngay tại khu vực trước đây là nhà máy năng lượng hạt nhân, để lấy đồng vị Carbon-14 trực tiếp từ các khối graphite để mà làm pin kim cương. Hoạt động vừa giảm bức xạ của rác thải còn đọng lại, mà vừa là một cách xử lý hiệu quả. Với kế hoạch đóng cửa phần lớn các nhà máy năng lượng hạt nhân tại Anh trong vòng 10-15 năm tiếp theo, công nghệ mới mở ra cơ hội tái chế vật liệu phóng xạ để tạo ra năng lượng dùng được vào nhiều mục đích”.