把核廢料變成發電鑽石
處理核廢料的一個難題是往往不容易區分哪些是廢料而哪些不是。對此，布里斯託大學的物理學家和化學家們找到了一種方法，能將成百上千噸看似無價值的核廢料轉化成人造鑽石電池，產生的小股電流可以比人類整個歷史還持久。
怎樣搞定核廢料乃是21世紀最大的技術挑戰之一。麻煩在於，它不只是個長期存儲的問題。如果只是要永久擺脫放射性物質，我們有一萬種方法，但用過的核燃料和其他廢料包含有價值的放射性同位素可用於工業和醫療，或是再處理以產生更多燃料。因此，廢料處理不只是要使廢料變得安全，也要使其在需要時能拿出來再利用。
布里斯托團隊對來自英國鎂諾克斯反應堆的某個核廢料的主要來源進行了研究。這些反應堆在運行了半個世紀多後即將關閉。作為第一代反應堆，它們使用石墨減速劑以減緩中子確保核裂變反應進行，但數十年下來英國由此積累了95000噸石墨塊。反應堆輻射將石墨塊內部的惰性碳轉變為了碳-14，因而它們屬於核廢料。
碳-14是低當量的β粒子輻射源，甚至無法穿過幾厘米的空氣，不過流入外界環境中仍過於危險。布里斯托團隊的解決方案不是掩埋它，而是從石墨塊中移除大部分碳-14，並將之轉變為發電鑽石。
鑽石核電池基於如下原理：當人造鑽石受到輻射時，它會產生小股電流。據研究人員稱，這使得我們能製造一種無需運動組件、無排放且無需維護的電池。
英國核電站附近，一群畜生在吃草。
布里斯托研究人員發現，碳-14在鎂諾克斯石墨塊中的分布不是均勻的，而是集中於最接近鈾燃料棒的一側。在製造電池時，將石墨快加熱以使碳-14從高輻射的一端排出，剩下的石墨塊的輻射就大大減少。接著將碳-14氣體收集起來，用低壓高溫將之轉變為人造鑽石。
一旦形成鑽石，碳-14輻射出的β粒子會與鑽石晶格相互作用，使之失去電子而產生電流。這些鑽石具有了放射性，因此外面又套上一層無放射性的鑽石作為屏蔽。坐在鑽石電池邊上的人受到的輻射大概相當於坐在一根香蕉邊上。此外，鑽石的硬度確保了放射性材料的安全。
該團隊的研究結果發表於卡伯特研究所「創意改變世界」講座。詳見布里斯託大學網站。
[滷雞爪子 via New Atlas]
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