بطارية نووية صينية بعمر يمتد لآلاف السنين!.. ابتكار قد يغير مستقبل الطاقة
كشف علماء صينيون عن بطارية نووية مبتكرة قد تحدث ثورة في مجال إمدادات الطاقة للأنظمة ذاتية التشغيل، إذ يقدر عمرها الافتراضي بآلاف السنين، ما يفتح آفاقا أمام المشاريع طويلة الأمد.

أصغر من حجم عملة معدنية.. الصين تطور بطارية نووية لا تحتاج إلى الشحن لمدة 50 عاما (صور)
طُوِّرت هذه البطارية في إطار تعاون بين باحثين من جامعة نورث ويست نورمال وخبراء من شركة Gansu Zhulong Technology، وتعتمد على نظير الكربون-14 ومحوّل مصنوع من كربيد السيليكون (SiC).
وتولد البطاريات النووية، أو بطاريات النظائر المشعة، الكهرباء من خلال الاستفادة من الطاقة الناتجة عن تحلل النظير المشع. وبفضل العمر النصفي الطويل للنظائر المستخدمة، تستطيع هذه البطاريات العمل لعقود، بل وحتى لقرون، وهو ما يمنحها ميزة كبيرة مقارنة بالبطاريات الكيميائية التقليدية. وقد استُخدمت بطاريات مماثلة بالفعل في مهمات فضائية، منها مسبارا فوياجر، ومركبة كيوريوسيتي الجوالة، والمسباران القمريان الصينيان تشانغ إي-3 وتشانغ إي-4.
ويُعد نموذج "Qianjiyuan Tianshu" امتدادا لتصميم الفريق السابق "Zhulong-1" (التنين الشمعي-1)، الذي طُوِّر عام 2024. ومع احتوائه على مادة مشعة بنسبة لا تتجاوز 22%، ارتفعت قدرة البطارية بمقدار 2.6 مرة مع الحفاظ على الجهد الكهربائي والاستقرار.
ويزيد حجم البطارية قليلا على بوصة مكعبة واحدة (16.8 سنتيمترا مكعبا)، ويبلغ نشاطها الإشعاعي 129 ميلي كوري من الكربون-14، فيما تنتج تيارا كهربائيا بقوة 0.713 ميكروأمبير، وجهدا يبلغ 2.06 فولت، وقدرة قصوى تصل إلى 1.13 ميكروواط.

العلماء الروس يطورون بطارية نووية صغيرة تعمل 20 سنة!
وقال رئيس الفريق من جامعة نورث ويست نورمال، سو ماوجين: "تعاني البطاريات السابقة من انخفاض القدرة، وضعف التكامل، وارتفاع التكلفة، لذلك ركز الفريق على تطوير بطارية صغيرة الحجم، وعالية الكفاءة، ومنخفضة التكلفة، ومصنّعة بالكامل محليا."
وأوضح أن مبدأ عمل هذه البطارية يختلف عن البطاريات النووية التقليدية؛ فبدلا من تحويل الحرارة إلى كهرباء، تعتمد على التأثير المباشر لجسيمات بيتا في شبه موصل مصنوع من كربيد السيليكون. ويشبه هذا المبدأ إلى حد كبير آلية عمل الألواح الشمسية، إلا أن مصدر الطاقة هنا هو الإشعاع النووي، ما أتاح زيادة كثافة الطاقة الحجمية بنحو 15 ضعفا.
ويبلغ العمر النصفي للكربون-14 نحو 5730 عاما، لذلك يُقدَّر العمر التشغيلي للبطارية بآلاف السنين. وبفضل صغر حجمها، واستقلاليتها، وطول عمرها، تُعد هذه البطارية مرشحة للاستخدام في التطبيقات الفضائية، والزرعات الطبية، وأجهزة الاستشعار عن بُعد، بما يتماشى مع استراتيجية تطوير بطاريات نووية صغيرة الحجم وعالية الأداء للاستخدامات الصناعية.
المصدر: science.mail.ru
إقرأ المزيد
باحثون صينيون يطوّرون بطارية مائية قد تعمل 300 عام
طوّر باحثون صينيون بطارية مائية غير سامة قد تغيّر مستقبل تخزين الطاقة بفضل عمرها الطويل وقدرتها على العمل بكفاءة عالية لمئات السنوات.
الصين تطوّر أول بطارية تعمل بالفحم بانبعاثات شبه معدومة
ابتكر علماء صينيون أول خلية وقود تعمل بالفحم عالميا، في خطوة قد تساهم في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتطوير محطات طاقة حرارية أكثر كفاءة وأقل تلويثا للبيئة.
ذاكرة لا تموت: بطارية نووية روسية تحمي المعلومات الحيوية بعمر افتراضي يمتد لعقود
ابتكر العالمان الروسيان ألكسندر أنيكين وبافل موسييف بطارية نووية تريتيوم ذرية صغيرة الحجم يمكن استخدامها لتغذية لوحدات الذاكرة الخاصة بحفظ المعلومات شديدة الحساسية والأهمية.
روسيا.. بطاريات مبتكرة تجمع بين سرعة الشحن وطول العمر بفضل الغرافين والليثيوم
توصل علماء جامعة تشيرنيشيفسكي الوطنية الحكومية للبحوث في ساراتوف إلى طريقة قد تُحدث ثورة في مبدأ عمل البطاريات الكهربائية.
روسيا..صنع نموذج أولي لبطارية نووية
ابتكر باحثون من الجامعة الوطنية للبحوث النووية طريقة فريدة لتحويل النشاط النووي إلى مصدر للطاقة الكهربائية.
التعليقات