19.12.2016

Idee einer nuklearbetriebenen Diamantenbatterie vorgestellt

In Grossbritannien entwickeln Wissenschafter eine neue Technik, mit der aus nuklearen Abfällen elektrische Energie erzeugt werden kann. Physiker und Chemiker der University of Bristol wollen aus radioaktiven Graphitblöcken – einem Abfallprodukt aus dem Betrieb britischer Kernkraftwerke – künstliche Diamanten herstellen, die einen geringen Stromfluss erzeugen, wenn sie einem ionisierenden Strahlungsfeld ausgesetzt sind.

Die neuartige Methode zur Stromerzeugung mit ionisierender Strahlung wurde am 25. November 2016 an der Lesung «Ideas to change the world» des Cabot-Instituts vorgestellt. Die Wissenschafter verwenden bei ihrer Methode einen künstlich hergestellten Diamanten, der – ionisierender Strahlung ausgesetzt – elektrischen Strom zum Fliessen bringt. Der Grundgedanke ist der, den Diamanten aus Kohlenstoff-14 (C-14) zu erzeugen. Das Radionuklid zerfällt mit einer Halbwertzeit von 5730 Jahren über einen schwachenergetischen Betaminuszerfall in stabilen Stickstoff-14. Der Diamant ist somit Strahlenquelle und Stromerzeuger zugleich. Zur Abschirmung umschliesst ihn ein weiterer Diamant. Die Wissenschafter hätten das Funktionsprinzip der Diamantenbatterie bereits mit Nickel-63 als Strahlenquelle demonstriert. Sie wollen die Arbeiten nun auf C-14 fokussieren.

C-14 entsteht beim Betrieb graphitmoderierter Kernkraftwerksblöcke. Grossbritannien verfügt über knapp 95'000 t ausgediente Graphitblöcke, in deren Randschichten C-14 in hohen Konzentration zu finden ist. Nach Vorstellung der Wissenschafter könnten mit der Weiterverwertung des C-14 die Radioaktivität und damit die Lagerkosten für die Nuklearabfälle verringert werden.

Mögliche Anwendungsgebiete für die langanhaltende Diamantenbatterie sehen die Forscher beispielsweise bei der Stromversorgung von Weltraumsatelliten oder bei Herzschrittmachern.

Quelle: 
M.B. nach University of Bristol, Medienmitteilung, 25. November 2016