Eski nükleer tesislerde biriken gereçleri dönüştüren araştırmacılar, tek bir şarja gereksinim duymadan 5 bin yıldan fazla müddet elektrik üretebilen bir elmas pil üretti. Betavoltaik teknolojisinin ulaştığı son nokta olan bu sistem, karbon-14 izotopunun doğal bozunma sürecini direkt elektrik akımına çevirme prensibiyle çalışır.
Tarih öncesi bulguların yaşını hesaplamada sıklıkla kullanılan bu izotop, laboratuvarda yapay bir elmas kristaline dönüştürüldüğünde en güçlü etraf şartlarına bile meydan okuyan bir güç hücresi haline geliyor. Günümüzde akıllı telefonlardan araçlara kadar her yerde karşımıza çıkan lityum-iyon piller çok sıcak, dondurucu soğuk ya da ağır radyasyon altında kimyasal kararsızlık yaşayıp patlama riski taşıyor. Geliştirilen yeni yapı ise tam tersine nükleer yakıtlı uzay mekiklerinden okyanus tabanındaki araştırma üslerine kadar en acımasız ortamlarda inançla misyon yapıyor.
Temiz karbon zırhıyla gelen yüksek güvenlik
Bu yeni projenin en büyük avantajı, nükleer santrallerin devasa depolama ve tasfiye maliyetlerini önemli oranda aşağı çekmesi. Mühendisler, reaktörlerde ömrünü tamamlamış devasa grafit blokları özel fırınlarda ısıtarak yüzeyde biriken karbon-14 elementini gaz halinde ayrıştırmayı başardı. Gerçekleştirilen bu süreç, eski blokların radyoaktivite oranını düşürürken pillerin de ana hammaddesini sağladı. Elbette büsbütün bu izotoptan üretilen yapay kristaller doğal olarak etrafa radyasyon yaymaya devam ediyor.
Neyse ki hücrenin etrafına yerleştirilen koruyucu dış kabuk, pilden yayılan radyasyon ölçüsünü günlük hayatta yediğimiz tek bir muzun taşıdığı doğal bedellerin bile altına indirebildi. Sızıntıyı büsbütün engellemek isteyen uzmanlar, radyoaktif çekirdeğin etrafını laboratuvarda üretilmiş radyoaktif olmayan pak bir elmas katmanıyla zırhladı. Dış yüzeyi kaplayan bu pak katman, yalnızca beta parçacıklarını içeride hapsetmekle kalmıyor, tıpkı vakitte sistemdeki elektrik üretim verimliliğini azamî düzeye çıkarıyor. Karbon-14 elementinin yaydığı ışınların kısa menzilli olması, bu katı elmas zırhın koruyuculuk misyonunu eksiksiz yapmasını sağlıyor.
Karbon-14 izotopunun yarılanma müddeti tam 5 bin 730 yıl. Bu piller mikro seviyede akım ürettiği için yüksek güç gerektiren aygıtları çalıştırmasa da sisteme bir kere bağlandıktan sonra insan ömrünü tekraren katlayan bir vakit dilimi boyunca kesintisiz güç sunabiliyor. Eşsiz yetenek, buluşu kalp pilleri üzere hayati tıbbi aygıtlar, uzay uyduları ve ulaşılması imkansız meteoroloji istasyonları için kusursuz bir seçenek haline getiriyor.
