Nükleer Atıklar Elmas Pillere Dönüşecek
Nükleer atıklarla ilgili en büyük problem neyin değerli , neyin atık olduğunu bilememektir. İşte bu soruna Bristol Üniversitesi’nden kimyager ve fizikçilerden yeni bir çözüm geldi. Bilim insanları değersiz gibi görünen tonlarca atığı yapay elmaslara çevirerek, binlerce yıl bitmeyen pillere dönüştürebilen bir yöntem buldular.
21.yüzyılın en büyük problemlerden biri de gün geçtikçe artan nükleer atıkların bertaraf edilmesinde yaşanan zorluktur. Bu atıklar nükleer yakıt ve bazı değerli izotoplarında endüstri ve ilaca dönüştürülmesi olarak değerlendirebilse de , bu atıkları uzun süre saklamak oldukça maliyetli ve tehlikeli bir işlem.
Bristol Üniversitesi’nden araştırmacılar İngiltere’de en büyük nükleer atık kaynağı olan Magnox reaktörlerini hedef aldı. Nerdeyse 50 yıldır çalışan bu tesiste, grafit bloklar kullanılarak nükleer fizyonda ortaya çıkan nötronlar yavaşlatılarak proses devam etmektedir. Fakat bugün İngiltere’de 104,720 ton grafit blok var ve bunlar radyasyondan dolayı radyoaktif karbon-14’e dönüştü.
Karbon-14 (C-14) ise çok zayıf bir beta ışıması yapıyor, havada ancak birkaç cm ilerleyebiliyor. İşte ekip , bu C-14’leri gömmek, üzerlerindeki c-14’ün büyük kısmını kaldırarak elektrik üreten elmaslara dönüştürmenin yolunu buldular. Normalde bu karbon çubuklar toprağa gömülüyor.
Elektrik Üreten Elmaslar
Nükleer elmas ise, yapay elmas radyasyona maruz kaldığında oluşuyor ve düşük miktarda elektrik üretiyor. Araştırmacılara göre bu elmaslarda tek parça , emisyonsuz ve bakım gerektirmeyen piller üretmek mümkün.
Bristol Üniversitesi’nden araştırmacılar karbon -14’ün Magnox bloklara eşit olarak dağılmadığını ve uranyum yakıt çubuklarının yakınında yoğunlaştığını keşfetti. Pil üretmek için , bloklar ısıtılarak radyoaktif çıkıştan gelen C-14 çıkarılıyor. Sonra C-14 gazı toplanıyor düşük basınç ve yüksek sıcaklıkta yapay elmasa dönüştürülüyor.
Elmaslar kristal kafes yapıları , bir kez C-14 ‘den gelen beta parçacıklarıyla etkileştiğinde yavaşça elektron saçmaya ve elektrik üretmeye başlıyor. Bu elmaslar radyoaktif oluyorlar ve ikinci bir radyoaktif olmayan elmasla kaplanarak bir radyasyon kalkanı oluşturuluyor. Yani bu elmaslar işlendikten sonra ancak bir muzun yaydığına denk radyasyon yayarlar. Aynı zamanda elmas sert olduğundan materyal güvenli kılınıyor.
Ekip şimdiden nikel -63’den prototip elmas batarya üretti ve sonraki denemede karbon-14 kullanacak bu daha yüksek verim demek Çünkü karbon 14 çok uzun bir yarılanma süresine sahip. 5730 yıl sonra bile bu bataryalar halen % 50 verimle çalışabilir.
Böylece elektrik sistemlerinden bataryaları değiştirmek için binlerce yıl beklemek zorundasınız. Özellikle uydular,kalp pili veya yüksek irtifalı dronlar (İHA) veya uzay araçları için çok uzun süreli batarya ihtiyacı karşılanabilir. Ekibin sonuçları Cabot Enstitüsü’nün “Ideas to change the world” dersinde verildi.
Kaynak : star.com.tr
563 Kez Okundu
