北京
英国原子能管理局与布里斯托大学的研究团队制造出了一种可以持续工作超过5000年的钻石电池。5000年是什么概念？从埃及金字塔建造的年代开始用，到现在电量还没耗尽。这种电池由碳-14同位素制成，专门针对那些难以维护的设备场景设计。
原理上，这类装置属于贝塔伏特电池。碳-14同位素在衰变过程中释放贝塔粒子，这些粒子撞击电池中的半导体材料——在这个设计里就是钻石层——把部分电子从原子中撞出来。被释放的自由电子随后形成电流，让电池持续发电。布里斯托大学在2016年发布的一段介绍视频中就展示过这个思路：放射性同位素的衰变能量被直接转换成电能。
碳-14本身并不陌生，考古学界用放射性碳定年法判断有机物年代时，靠的就是这种同位素。但研究团队的处理方式让它的角色彻底变了。科学家把碳-14制成钻石形态，再把它放进另一层钻石外壳里，同位素就变成了能耐受极端环境的长寿命电池。普通锂电池在核动力航天器或高辐射地区根本无法安全运行，而这种钻石电池在这些场合可以正常工作，无论是太空还是地球上的恶劣环境都能用。
制造过程本身还顺带解决了一个更实际的问题：核废料处理。核废料的存放周期极长，长期储存成本高昂。虽然人类已经找到加速核衰变的方法，但给废料找新用途才是真正省成本又能推动技术发展的路径。布里斯托大学和英国原子能管理局的做法是加热从英国核设施取出的废旧石墨块，让碳-14以气体形式从石墨块表面析出并收集起来，把这部分同位素完全从废料中剥离。这样操作之后，石墨块的放射性降低了，研究人员也能拿到提纯后的碳-14原料，再将其转化为钻石。
但转化出来的钻石自身仍然带有放射性，因为它就是碳-14做的。所以需要再包裹一层外层钻石来吸收和约束辐射。外层不只是充当安全容器，还有一个关键作用：把电流产生的效率推到接近百分之百。
布里斯托大学化学学院的尼尔·福克斯博士在新闻稿中解释了选择碳-14的原因："碳-14之所以被选为源材料，是因为它只释放短程辐射，任何固态材料都能迅速将其吸收。"这个特性在安全上有两面性。正常情况下，碳-14进入人体或直接接触是危险的，辐射会被皮肤或器官组织吸收并造成伤害。但反过来说，正因为辐射穿透力弱、极易被阻挡，把它封在外层钻石里之后，辐射几乎出不来，电池整体反而变得安全可控。
这意味着什么？一块靠放射性同位素驱动的电池，最终成了一个可以安全手持的装置。外层钻石既是最硬的物理屏障，也是最有效的辐射屏蔽层。整套设计把"废料""辐射""长寿命"三个看起来像麻烦的要素组合在一起，变成了一个能用几千年、基本不需要维护、还能在极端环境工作的独立电源。对于那些人类够不着、换电池成本高到不可接受的场景——深空探测器、海底传感器、核设施内部监控设备——这类电池的出现让"装上去就忘了"真正变成了一个工程上的可选项。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
