في إنجاز علمي لافت، نجح فريق بحثي مشترك من جامعة نورث ويست نورمال وشركة Gansu Zhulong Technology في تطوير بطارية نووية مبتكرة تعتمد على نظير الكربون-14، مما يفتح آفاقاً جديدة لمستقبل الطاقة المستدامة طويلة الأمد.
تقنية متطورة تتجاوز البطاريات التقليدية
تعتمد البطارية الجديدة على محوّل مصنوع من كربيد السيليكون (SiC)، وتولد الطاقة الكهربائية عبر الاستفادة المباشرة من تحلل النظير المشع. وبخلاف البطاريات الكيميائية التقليدية، توفر هذه التقنية استقراراً عالياً وعمراً تشغيلياً يمتد لآلاف السنين، نظراً للعمر النصفي الطويل للكربون-14 الذي يبلغ نحو 5730 عاماً.
مواصفات تقنية وكفاءة عالية
يعد نموذج Qianjiyuan Tianshu تطوراً نوعياً لنموذج Zhulong-1 الذي أُطلق عام 2024. وتتميز البطارية بمواصفات دقيقة تجعلها قابلة للدمج في تقنيات متناهية الصغر:
- الحجم: 16.8 سنتيمتراً مكعباً (بوصة مكعبة واحدة تقريباً).
- النشاط الإشعاعي: 129 ميلي كوري من الكربون-14.
- الأداء: تيار كهربائي بقوة 0.713 ميكروأمبير، وجهد يبلغ 2.06 فولت، وقدرة قصوى تصل إلى 1.13 ميكروواط.
آلية عمل مبتكرة
أوضح سو ماوجين، رئيس الفريق البحثي، أن البطارية لا تعتمد على تحويل الحرارة إلى كهرباء كالبطاريات النووية التقليدية، بل تستخدم التأثير المباشر لجسيمات بيتا في شبه موصل من كربيد السيليكون، وهو ما يشبه آلية عمل الألواح الشمسية، مما أدى إلى رفع كثافة الطاقة الحجمية بمقدار 15 ضعفاً.
آفاق الاستخدام
صُممت هذه البطارية لتكون صغيرة الحجم، عالية الكفاءة، ومنخفضة التكلفة، مما يجعلها مرشحة مثالية للعديد من التطبيقات الاستراتيجية، بما في ذلك:
- المهمات الفضائية بعيدة المدى.
- الأجهزة الطبية المزروعة.
- أنظمة الاستشعار عن بُعد التي تتطلب طاقة مستمرة دون تدخل بشري للصيانة.