科学家设计「核废料电池」 铯137等核种能再利用

科学家设计出以核废料为能源的电池，虽然发电量不大，但是仍然为核废料的再利用，找到新的途径。

有趣的工程(Interesting Engineering)报导，核能是一种可靠的能源。然而，核燃料反应之后，会生成一些持续放射伽马射线的同位素，比如碘131(半衰期8天)、铯137(半衰期30年)、锶-90(半衰期30年)。

半衰期短的物质，辐射强度会快速消退，比如碘131每8天的辐射量就减少一半，所以比较棘手的是那种半衰期数十年到数百年的核种，它们的能量效果并不高，但是又比环境上的自然背景辐射高出许多，因此在传统上难以安全再利用。

不过，美国俄亥俄州立大学(The Ohio State University)的研究小组，仍然积极研发核废料电池，其关键技术在利用闪烁体(scintillator)，这是具有萤光特性的物质总称，它们暴露于辐射时会吸收能量并且发光。然后，这些光再驱动太阳能电池，形成电力。

这项发明利用了好几个早已成熟的科技，先利用核废料料产生的环境伽马射线，再利用闪烁体的特性发光，第三步是太阳能电池来光照发电，相当巧妙。

研究团队设计的电池是4立方公分的立方体，包覆了两种常见的放射性同位素：铯-137，以及辐射治疗常用的钴-60，来测试原型。

结果表明，使用铯-137 可产生 288 奈瓦(Nw,十亿分之一瓦)电力，使用钴-60 可产生1.5 微瓦(μW，百万分之一瓦)电力，虽然都很微弱，但是足够为小型感测器供电。

这项研究的主要作者雷蒙‧曹( Raymond Cao)说：「我们正在收集一些被视为废物的东西，并试图将其变成宝藏。」

「它的概念非常有前途，虽然还有很大的改进空间，但我相信在未来，这种方法将在能源生产和感测器行业中占据重要的地位。」

曹博士说： 「儘管大多数家庭和电子设备的功率，需要千瓦单位的电力，但我们的设计表明，只要有合适的能量(在该实验中是核废料)，此类设备就可以成为电力来源。」

此外，该电池的设计，特别适合在高辐射的环境，例如核废料储存设施、深海探索甚至太空任务。

研究人员强调说： 「幸运的是，儘管这项研究中使用的伽马射线的穿透力，比普通X光机、CT扫描强一百倍，但电池本身并不含有放射性物质，这意味着它仍然可以安全触摸。」