Khánh Vân
Writer
Các nhà khoa học đến từ Đại học Bristol và Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Vương quốc Anh (UKAEA) vừa công bố một đột phá khoa học: pin nguyên tử bọc kim cương với tuổi thọ lên tới 5.700 năm. Công nghệ này không chỉ được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa ngành năng lượng mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Pin hoạt động dựa trên nguyên lý phân rã phóng xạ của carbon-14, một đồng vị phóng xạ thường được sử dụng để xác định niên đại cổ vật. Carbon-14 phát ra bức xạ ngắn hạn, được vỏ kim cương hấp thụ hoàn toàn, chuyển hóa thành điện năng. Cơ chế này tương tự như cách pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng thành điện, nhưng thay vì ánh sáng, pin tận dụng các electron từ sự phân rã phóng xạ.
Với chu kỳ bán rã 5.700 năm, pin nguyên tử có thể duy trì năng lượng suốt hàng nghìn năm, giúp các thiết bị sử dụng nó gần như không cần thay thế nguồn điện.
Nhờ khả năng cung cấp năng lượng ổn định và bền vững, loại pin này phù hợp cho nhiều lĩnh vực:
Pin nguyên tử sử dụng carbon-14 được chiết xuất từ các khối than chì – một sản phẩm phụ của lò phản ứng hạt nhân. Với 95.000 tấn than chì đang được lưu trữ tại Anh, công nghệ này giúp tái chế hiệu quả rác thải phóng xạ, đồng thời giảm chi phí và thách thức trong việc lưu trữ.
Với lớp vỏ kim cương bao bọc toàn bộ bức xạ, pin nguyên tử được coi là an toàn và không phát thải khí độc hại. Sau khi hết vòng đời, pin có thể được tái chế, đảm bảo tính thân thiện với môi trường.
Cộng đồng mạng đã phản ứng sôi nổi về công nghệ này, với nhiều ý kiến đa chiều. Một số người hài hước ví von viên pin trông giống "Khối Lập Phương Tesseract" quyền năng trong loạt phim Avengers. Tuy nhiên, không ít ý kiến hoài nghi về tính khả thi khi đưa công nghệ vào thực tiễn.
Nhiều người lo ngại các tập đoàn lớn trong ngành pin và năng lượng có thể kìm hãm sự phát triển của công nghệ này để bảo vệ lợi ích kinh doanh hiện tại. Ngoài ra, dòng điện đầu ra của pin khá nhỏ, chỉ bằng 1/50 pin tiểu AA, khiến nó không phù hợp cho các thiết bị thông dụng. Tuy nhiên, với các ứng dụng đặc thù như y tế hoặc không gian, loại pin này vẫn được đánh giá cao.
Công nghệ pin nguyên tử bọc kim cương đại diện cho một bước tiến lớn, nhưng hành trình ứng dụng thực tế chắc chắn sẽ gặp nhiều thách thức cần vượt qua.
Cơ chế hoạt động của pin nguyên tử
Pin hoạt động dựa trên nguyên lý phân rã phóng xạ của carbon-14, một đồng vị phóng xạ thường được sử dụng để xác định niên đại cổ vật. Carbon-14 phát ra bức xạ ngắn hạn, được vỏ kim cương hấp thụ hoàn toàn, chuyển hóa thành điện năng. Cơ chế này tương tự như cách pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng thành điện, nhưng thay vì ánh sáng, pin tận dụng các electron từ sự phân rã phóng xạ.
Với chu kỳ bán rã 5.700 năm, pin nguyên tử có thể duy trì năng lượng suốt hàng nghìn năm, giúp các thiết bị sử dụng nó gần như không cần thay thế nguồn điện.
Ứng dụng trong đời sống và công nghệ
Nhờ khả năng cung cấp năng lượng ổn định và bền vững, loại pin này phù hợp cho nhiều lĩnh vực:
- Thiết bị y tế: Máy trợ tim, máy trợ thính và các thiết bị y tế cấy ghép có thể hoạt động trong nhiều thập kỷ mà không cần thay pin, giảm thiểu rủi ro phẫu thuật.
- Khám phá không gian: Pin cung cấp năng lượng lâu dài cho vệ tinh, tàu vũ trụ và các thiết bị hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt hoặc xa xôi.
- Cảm biến và thiết bị từ xa: Các cảm biến tại những môi trường khó tiếp cận có thể duy trì hoạt động ổn định trong thời gian dài.
Pin nguyên tử sử dụng carbon-14 được chiết xuất từ các khối than chì – một sản phẩm phụ của lò phản ứng hạt nhân. Với 95.000 tấn than chì đang được lưu trữ tại Anh, công nghệ này giúp tái chế hiệu quả rác thải phóng xạ, đồng thời giảm chi phí và thách thức trong việc lưu trữ.
Với lớp vỏ kim cương bao bọc toàn bộ bức xạ, pin nguyên tử được coi là an toàn và không phát thải khí độc hại. Sau khi hết vòng đời, pin có thể được tái chế, đảm bảo tính thân thiện với môi trường.
Thách thức phía trước
Cộng đồng mạng đã phản ứng sôi nổi về công nghệ này, với nhiều ý kiến đa chiều. Một số người hài hước ví von viên pin trông giống "Khối Lập Phương Tesseract" quyền năng trong loạt phim Avengers. Tuy nhiên, không ít ý kiến hoài nghi về tính khả thi khi đưa công nghệ vào thực tiễn.
Nhiều người lo ngại các tập đoàn lớn trong ngành pin và năng lượng có thể kìm hãm sự phát triển của công nghệ này để bảo vệ lợi ích kinh doanh hiện tại. Ngoài ra, dòng điện đầu ra của pin khá nhỏ, chỉ bằng 1/50 pin tiểu AA, khiến nó không phù hợp cho các thiết bị thông dụng. Tuy nhiên, với các ứng dụng đặc thù như y tế hoặc không gian, loại pin này vẫn được đánh giá cao.
Công nghệ pin nguyên tử bọc kim cương đại diện cho một bước tiến lớn, nhưng hành trình ứng dụng thực tế chắc chắn sẽ gặp nhiều thách thức cần vượt qua.
