Pin hạt nhân được phát triển bởi nhóm nghiên cứu ở Đại học Sư phạm Tây Bắc tại Cam Túc. Ảnh: Xinhua
Loại pin siêu bền này có thể dùng để chạy máy tạo nhịp tim, hiện nay chỉ tồn tại 15 năm cũng như tàu vũ trụ và thiết bị triển khai trong môi trường cực hạn như vùng cực và biển sâu, theo thông báo của Đại học Sư phạm Tây Bắc tại tỉnh Cam Túc, MSN hôm 14/3 đưa tin.
Dù không nhắc tới xe điện, trường đại học cho biết đặc điểm xanh và thải ít carbon của loại pin trên có thể "thúc đẩy nâng cấp chuỗi công nghiệp năng lượng mới của Trung Quốc". Mẫu pin hạt nhân này được thiết kế để hoạt động 50 năm nhưng trường đại học cho biết nó có thể tồn tại hơn 100 năm trong điều kiện cực hạn.
Theo Zhang Guanghui, người chỉ đạo kỹ thuật của dự án ở trường đại học, về lý thuyết, loại pin mới có thể hoạt động lâu bền hàng nghìn năm nhờ chu kỳ bán rã dài của carbon-14 là 5.730 năm. Zhang đang nhắc tới thời gian một đồng vị phóng xạ cần để phân ra một nửa so với giá trị ban đầu.
Loại pin mới có công suất tối đa 433 nanowatt, dựa trên carbon-14, một đồng vị phóng xạ yếu của nguyên tố carbon. Nó sử dụng quá trình phân rã phóng xạ của carbon-14 để sản xuất điện. Pin được chế tạo với một thiết bị bán dẫn phức hợp bao gồm silicon và carbon. Nó có thể chịu nhiệt độ cực hạn từ -100 độ C tới 200 độ C. Nó cũng có mật độ năng lượng siêu cao và tốc độ xuống cấp hiệu suất chưa đến 5% trong tuổi thọ theo thiết kế.
Trường Đại học Sư phạm Tây Bắc cho biết một đèn LED chạy bằng pin hạt nhân của họ có thể bật gần 4 tháng, phát ra hơn 35.000 xung. Trưởng nhóm nghiên cứu là giáo sư Su Maogen, phó giám đốc trường vật lý và kỹ thuật điện của trường đại học, cho biết bộ pin có thể cung cấp năng lượng vĩnh viễn cho thiết bị y tế cấy ghép như máy tạo nhịp tim và giao diện não - máy tính.
"Nó có thể hỗ trợ mạng lưới cảm biến quy mô lớn. Trong môi trường cực hạn như biển sâu, hai cực, Mặt Trăng và sao Hỏa, nó có thể sử dụng như nguồn cung cấp điện liên tục mà không cần bảo dưỡng. Trong khám phá không gian sâu, nó có thể giúp tàu thăm dò vận hành không ngừng", Su nói.
Thiết kế pin này là kết quả cộng tác giữa trường đại học và Beita Pharmatech, công ty phát triển hợp chất liên quan tới carbon-14, đồng vị được sử dụng rộng rãi trong khoa học và y khoa, nhằm phát hiện nhiễm khuẩn. Theo trường đại học, họ cũng lên kế hoạch phát triển thiết bị dò nhanh đồng vị carbon-13 tự động và thiết bị phân tách điện từ đồng vị. Đây là bước chủ chốt nhằm thiết lập một hệ thống công nghiệp để thu được đồng vị carbon-14.
Theo Đại học Quốc gia Australia, trong số 3 đồng vị carbon tìm thấy trong tự nhiên, carbon-12 chiếm khoảng 99,8% tổng số nguyên tử carbon, carbon-13 chiếm 1% và carbon-14 hiếm nhất chiếm tỷ lệ 1 trong số một tỷ nguyên tử carbon. Năm ngoái, Trung Quốc bắt đầu sản xuất hàng loạt carbon-14 ở một lò phản ứng hạt nhân thương mại tại tỉnh Chiết Giang, báo hiệu thay đổi từ việc phụ thuộc gần như hoàn toàn vào nguồn nhập khẩu từ Canada, Nam Phi, Australia và Nga.
Tháng 12 năm ngoái, các nhà khoa học ở Đại học Bristol và Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh thông báo tạo ra pin kim cương carbon-14 đầu tiên trên thế giới. Loại pin đó giữ lại các electron di chuyển nhanh bên trong cấu trúc kim cương, có thể bao bọc an toàn một lượng nhỏ carbon-14. Đó là nguồn năng lượng lâu dài có thể sử dụng trong các thiết bị y tế, thiết bị an ninh và môi trường cực hạn như vũ trụ.
An Khang (Theo MSN)
