低光強度相機捕捉到由發射β時線的碳-14原子制成的合成金剛石碳膜發出的微弱無線電光

英國原子能管理局4日宣布，英國原子能管理局 (UKAEA) 和布里斯托大學的科學家和工程師宣布成功制造出世界上第一塊碳-14 金剛石電池。這種新電池技術由于使用了放射性同位素碳-14，可以提供數千年的可靠電源。這一突破有可能徹底改變從醫療設備到太空探索的一系列應用。

英國原子能管理局的新聞稿證實，這種碳-14 鉆石電池標志著能源創新向前邁出了重要一步。通過利用碳-14 的能量，該電池可以從同位素的放射性衰變中產生低水平的能量，該同位素的半衰期為 5,700 年。

鉆石作為碳14的保護殼，確保安全的同時保持其發電能力。

醫療器械中的應用 

這項技術的一個關鍵潛在應用領域是醫療設備。生物相容性金剛石電池可用于植入物，如眼科設備、助聽器和心臟起搏器。

這些電池將減少更換電池的需要，并最大限度地減少對患者造成的痛苦。英國原子能管理局氚燃料循環總監 Sarah Clark 解釋說：“鉆石電池提供了一種安全、可持續的方式，可以提供持續的微瓦級電力。”

在極端環境下使用。 

據英國原子能管理局稱，這種電池的使用壽命長，非常適合在地球和太空的極端環境中使用。例如，這些電池可以為有源射頻 (RF) 標簽等設備供電，這些標簽用于跟蹤和識別航天器或有效載荷等物體。

據稱，碳-14 金剛石電池無需更換即可運行數十年，這使得它成為太空任務和遠程地面應用的一個有希望的選擇，因為在這些應用中傳統的電池更換是不可行的。

碳-14金剛石電池的工作原理

英國原子能管理局解釋稱，碳-14 鉆石電池通過捕獲碳-14 放射性衰變過程中產生的快速移動電子來發電。這類似于太陽能電池板將光轉化為電能的方式，但它們利用的是鉆石內部電子的運動。碳-14 的長壽命意味著電池可以在低水平上提供數千年的電力。

英國原子能管理局與布里斯托大學之間的合作 

據了解，該款電池的研發是英國原子能管理局和布里斯托大學的科學家和工程師合作的結果。

兩個團隊共同合作建造了一臺等離子沉積裝置，這是英國原子能管理局卡勒姆校區用來生產鉆石的專用設備。布里斯托爾大學的湯姆·斯科特教授指出：“我們的微功率技術可以支持一系列重要的應用，從空間技術和安全設備到醫療植入物。”他補充說，該團隊很高興與行業和研究領域的合作伙伴進一步探索這些可能性。