
A kínai Northwest Normal University kutatói egy új típusú nukleáris akkumulátort fejlesztettek ki, mely a radioaktív szén-14 izotópot hasznosítja, és akár egy évszázadon át is működőképes lehet. Az innováció különösen ott lehet előnyös, ahol a hagyományos energiaforrások nem megbízhatók, például extrém környezetben vagy hosszú távú küldetések során. Az új technológia stabil áramellátást nyújthat, így potenciálisan forradalmasíthatja a speciális kutatási és orvosi alkalmazásokat.
Globálisan egyre nagyobb igény mutatkozik a tisztább energiaforrások iránt, a német kormány két éve fel is számolta az utolsó három atomerőművét, ezzel leállítva az ország nukleáris energiatermelését. Viszont az időszakos jellegű megoldások, mint a nap- és szélenergia megbízhatatlanok lehetnek, különösen elszigetelt helyeken. Ezzel szemben a szlovák kormány az idén megszüntette az állami támogatást a zöldenergia-termelésre, és inkább az atomerőművek mellett döntött.
A nukleáris akkumulátorok a radioaktív izotópok folyamatos bomlását használják ki, így hosszú távon is stabil elektromos áramról gondoskodva, akár több száz éven keresztül. A szén-14 radioaktív, felezési ideje körülbelül 5730 év, így kiszámítható, folyamatos energiaforrás lehet. Szénizotópos (radiokarbonos) kormeghatározáshoz is ezt használják a széntartalmú anyagok korának megállapítására. A kutatók ezt a tulajdonságot most nem kormeghatározásra, hanem egy olyan, szilícium-szén félvezető alapú akkumulátor létrehozására használták fel, amely egyenletesen 433 nanowatt teljesítményt képes nyújtani. A technológia működőképességét bizonyítandó az akkumulátor több mint négy hónapon át folyamatosan működtetett egy LED-lámpát. A kutatócsoport hangsúlyozta, hogy az akkumulátor szélsőséges hőmérsékleteken is megbízhatóan működik, -100 °C és 200°C között is stabil teljesítményt nyújt. Ez különösen fontos az űrkutatás és a mélytengeri felfedezések terén, ahol az energiaellátás nehézségei miatt sok projektum bukik el. Az egyik legígéretesebb felhasználási terület az orvosi eszközök energiaellátása lehet. A beültethető pacemakerek és agy-számítógép interfészek jelenleg rendszeres akkumulátorcserét igényelnek, mely műtéti beavatkozással jár. A kutatók szerint a nukleáris akkumulátorokkal ezek az eszközök akár egy teljes életen át működhetnek csere nélkül.
A szén a természetben három izotóp formájában fordul elő, a leggyakoribb a két stabil, vagyis nem radioaktív szén-12 (99,8%) és a szén-13, míg a rendkívül ritka szén-14 mindössze egy a milliárdból. Kína eddig Kanadából, Oroszországból, Ausztráliából és Dél-Afrikából importálta, most azonban megkezdődött a belföldi előállítása, és együttműködnek egy olyan kínai vállalattal, amely szén-14-alapú vegyületekre specializálódott, ezzel erősítve Kína önellátási képességét és csökkentve az ország külföldi függőségét.
A Northwest Normal University tervei között szerepel a szén-13 izotóp detektálására alkalmas automatizált berendezések és elektromágneses szeparátorok fejlesztése is. Ezek a technológiák megteremthetik a szén-14 ipari méretű előállításának alapjait, ami Kína vezető szerepét erősítheti a nemzetközi technológiai innováció és kutatás terén.
Ez az áttörés nemcsak a nukleáris akkumulátorok fejlesztésében hozhat jelentős előrelépést, hanem az energiaellátás terén is új lehetőségeket nyithat. Az ilyen hosszú élettartamú és megbízható áramforrások elterjedése különösen azokon a területeken lehet kulcsfontosságú, ahol a hagyományos energiaforrások nem alkalmazhatók vagy nehezen elérhetők. Bár a technológia még kiforratlan, a jelenlegi fejlesztések azt sugallják, hogy a jövőben az energiabiztonság egyre kevésbé korlátozza majd a műszaki innovációt.