【研究】原発の放射性廃棄物を電池としてリサイクルできる「ダイヤモンド電池」
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原子力発電などに伴って発生する放射性廃棄物は、産業利用が終わった後も継続して有害な放射線を放出しているため、厳重な取扱いが必要です。
そんな放射性廃棄物を電池としてリサイクルする、「ダイヤモンド電池」の研究が進んでいます。
原子力エネルギーを利用した原子力発電は排出する二酸化炭素量が少なく、火力発電などと比較してクリーンな発電方法とされていますが、発電後に残る放射性廃棄物の処理が問題です。
たとえば、太平洋上に位置するマーシャル諸島共和国のルニット島には冷戦中にアメリカが残した放射性廃棄物が残されており、プルトニウムが漏れ出している危険性が指摘されています。
そんな中、イギリス・ブリストル大学の研究チームは、核廃棄物を利用して電気を生成する新たな技術を開発しました。
2016年に発表されたこの技術は、放射線を放つ物体の近くに置くだけで電荷を生成する「人工ダイヤモンド」を電池として用いるというもの。
研究を率いているブリストル大学で材料科学を研究するトム・スコット教授は、人工ダイヤモンドと放射性廃棄物による発電システムについて、「可動部品も排出物もなく、メンテナンスが不要で、直接発電するだけです。
放射性物質をダイヤモンドにカプセル化するだけで、放射性廃棄物の長期的な問題を原子力電池とクリーンエネルギーの長期供給に変えることができます」と述べています。
2016年の時点で、研究チームはニッケルの放射性同位体であるニッケル63を放射線源としたダイヤモンド電池のプロトタイプを作成しており、動作も実証済みです。その後、ダイヤモンド電池の効率を改善するために、研究チームは炭素の放射性同位体である炭素14を用いたダイヤモンド電池を開発したとのこと。炭素14は原子力発電の減速材として用いられた黒鉛から抽出可能であり、使用済みの黒鉛から炭素14を抽出することで放射能が低下し、放射性廃棄物の保管コストが削減できるそうです。
また、研究チームのニール・フォックス氏は炭素14をダイヤモンド電池に利用した点について、「炭素14は短距離放射線を放出しており、これはあらゆる固体材料に素早く吸収されます。
人間が摂取したり素肌に触れたりすれば危険ですが、ダイヤモンドの中に保持されていれば短距離放射線が外に逃げられないため安全です」と述べています。
放射性廃棄物を利用したダイヤモンド電池は既存の電池と比較すれば低電力であるものの、電池としての寿命が非常に長いという利点があります。
炭素14を使用したダイヤモンド電池が寿命の50％に達するまで5730年かかるとのことで、スコット氏は「これらの電池は交換や充電が不可能な状況で使用されることを想定しています。
低電力ですが長寿命の電池が必要な、ペースメーカーや衛星といった電子機器に適用されます」と主張しました。
研究チームは、1989年に運転が停止されて記事作成時点で廃止措置が実施されているバークレー原子力発電所の放射性廃棄物をリサイクルして、ダイヤモンド電池を作成することを計画中。
「最終的な目標は、ダイヤモンド電池で使用する炭素14を黒鉛から抽出する拠点を、旧原子力発電所の近くに建設することです」と、スコット氏は述べました。
https://i.gzn.jp/img/2020/01/21/nuclear-waste-recycled-diamond-battery/00_m.jpg
https://gigazine.net/news/20200121-nuclear-waste-recycled-diamond-battery/ 怪しい電池 セシウムさん
怪しい電池 セシウムさん
汚染された電池 セシウムさん 厄介者の放射性廃棄物をタダで引き取って資源として活用する企業が出てきたら
欲張り政治家が「無償で譲るのはおかしい。有償で売却しろ」と言い出すんだろうな 黒鉛が放射性廃棄物になるのは黒鉛炉だけだろ ガラス固化体で熱電変換したほうが効率もマシだし、エネルギー総量も圧倒的に大きい 腕時計の電池にしたら一生もんどころか親子孫三世代が使っても余裕 広大な土地が余っていれば低密度な電力発生源でも使い物になるかも知れないけどそもそもそんなに大量の炭素14のダイヤモンドって作れるのかいな エネルギー高いもんな
バンドギャップさえあえば電気に変換できる >>6
まあその年に引き取り手いなくて困るだろうし 黒鉛炉の話じゃんか。日本の軽水炉は全く関係ないわ。
だいたい本体の放射性廃燃料はまったくスルーだし。 >>14
あくまで、β線のエネルギーで励起させてバンドギャップを超えさせるのが原理であって、β線として放出される電子自体は関係ない >>13
それな、それいつも思う。
安全だって言うなら使用済み燃料を5ｋｇくらいガラス固化して鉛で封印して安全厨
全員に配って自宅のベランダとかに置いてくれって思うわ。
あと、戸建て持ちなら20ｋｇくらいを自宅庭に埋めるとかな。 ま、確かに電磁波なる電子を確実に捉えて流せば数百年は使えるわな >>17
そこで余って困ってるプルトニウム電池ですよ >>22
原子力電池に使うのはPu238 軽水炉でできるのはPu239とPu240でほぼ100% もしも高速増殖炉のもんじゅが成功していたならば、
廃棄物となるプルトニウムの新たな活路として見いだせてたのか
そうなればかなりのエネルギー革命
ただしコストは知らん >>25
あれってさ
役員とかの報酬を一般サラリーマン程度にしときゃもっと安全運用できたんじゃね EMドライブと合わせてアルファケンタウロスへの探査船つくれんかな >>27
NASAの実験でも1キロワットで1.2mNの推力とかいうレベルだから、この電池じゃ無理でしょ
バッテリーに貯め続けられたらあるいは…と思ったけどいくら電池が保ってもバッテリーが劣化したら意味ないわな 放射線はエネルギーだからねえうまく捕獲できればただの毒にはならんのだが ダイヤモンドのサイズをデカくすれば、発電量が上がるんじゃないのか＿ ははは
38.05μA. 開放電圧：0.27V.
お前らの無知を笑ってやる お前らが自分のしごかないで
セルロイドしごけばいいんだよ 総務省のおばさんや
官房の禿爺の
５G
とあまり変わらない話でした ID:NePPEEXq0 車に積めば燃費無限やん。＜＝大笑い 原子力電池は1960年代から有るだろ
衛星に積まれてたけど、太陽電池が進化したのでその座を奪われた
・・・・まだ研究してる変人が居たのか 誤って燃やしたり落としたりすると大変なことになるかもね べつにそんな難しい理屈じゃなくて太陽電池にプルトニウムを
塗りつけて地中深くに埋めて置けば万年単位で発電しつづける
原子力電池の出来上がりなんだけどな。もっともプルトニウムの
ほうは万全でも太陽電池の回路のほうが劣化するので環境対応は
それなりにしなきゃだけどな。 セラミックに混練して固形化電池みたいにできんもんかなとはおもった
ことあるが、研究する棋力も予算もまったくないのでアイデアだけ
提供するわ。 暗闇で青光りする100カラットのダイヤモンド
宝石泥棒対策にも使える
素手で触ればたちまち被爆 この記事見て1950年代の新聞記事と言う話を思い出したわ
「ビルの地下室に原子力発電機を置いて電気はほぼタダで使える」
2020年世界は一つになり戦争もなくなっている
気象は完全にコントロールされ深海や宇宙月火星にも人が住み
病気も制圧され健康寿命は100歳以上・・・
50年ほど前には子供心にそんな未来を信じてたよ 福島に溜まり続けてるトリチウム水は核融合につかえないの？ >>64
あれは13年たったら高価なヘリウムになる >>64
水と分離できれば使えるんじゃねぇのか？
現実的な分離方法は無いけどな >>68
リンクを見る気もしないけど、現実的な手法なのか？
そんな方法が有るなら、汚染水処理もはかどるよな
数年前に東電も検討してレポートを出したが、どれも天文学的なコストを要するモノだったぜ 5000年電池？
そんなん作ったらメーカーの方が潰れてしまうやん Q.なんであんなに福島でタンクに貯めてるのか
A,高価なヘリウムになるから >>71
高価なヘリウムになるなら、ちゃんと密閉して捕集しなきゃ駄目だろ
半減期が来たら一気に半分がヘリウムになるのと違うぞ
毎日、すこしずつヘリウムに変わり、半減期が来た時に半分がヘリウムに変わってるだけだぜ
高価なヘリウムは毎日大気へと逃げている よくわからんが凄い技術だな
放射脳どもが撒き散らす原子力に対するネガティブイメージのおかげで
原子力技術者が激減し技術が衰退するのが確実な日本は完全に乗り遅れるかもしれない >>69
でもトリチウム自体はたったの１ｇが300万とかする高価な化学物質なんだぜ
採算とれるといいな すごいなこれは。原子力電池じゃないか。
ぜひ発展させて言ってほしい。
>>ダイヤモンドの中に保持されていれば短距離放射線が外に逃げられないため
てーことは、人工ダイヤモンド粉末を汚染地の表面に撒けば、
被ばく量を抑えられたりすんのかね？ >>75
採算が取れるなら乗り出す業者が出てると思うんだがな
トリチウム１ｇは360兆ベクレルだ
汚染水のトリチウム濃度は数百万ベクレル／リットル
8桁違うので、10万トンの汚染水から１ｇ採れる程度だな
300万円で可能だと思うか？ｗ ゼンマイ回したり自転車こいだ方が発電して蓄電できるってオチだろ 人工衛星の電池に使われてるだろ原子力電池
有意な出力が取り出せるほどの放射線ならヤバイほどの放射線なはず…遮蔽すれば重くなり過ぎて電池の魅力がなくなる ハケンは年間30兆円位ピンハネされて消費不足や内需縮小の原因になっている
ｄｏｎのブログさんのサイトより
https://ameblo.jp/don1110/entry-12568571080.html これこれ待ってたのはこういうのだよ
いつまで人類は羽車回して発電してんだって話 従来の原子力電池は温度差発電だから保管の仕方が若干難ありだわな。 β崩壊するほど、窒素14が増えてバンドギャップ変わりそうだが大丈夫なのか、これ 微小電力しか発電できないので、用途はペースメーカーくらい
こんなモンに何を期待してるんだかｗ >>78
核融合炉が完成すりゃ
核融合発電エネルギーでトリチウム濃縮費用が賄えて
核燃料サイクルが成立する
最大の技術的ボトルネックは核融合炉 ロシアのサハリンでは原子力電池が灯台用の電池で使われて寿命迎えた後の不法投棄品がゴロゴロしているとか(´･ω･`) コスモス人工衛星にはプルトニウム電池が搭載されていたが
衛星寿命が尽きて大気圏突入の際に気化プルトニウムが大気中に拡散してる >>89
ゴメン、何を言ってるのかサッパリだ
核融合の核燃サイクルとはどんなモノなの？ 核融合には重水素か三重水素が必要だが
これを海水から抽出するのは効率が悪すぎる
三重水素が容易に入手できれば核融合を効率良く実用化できる いや〜怖すぎるでしょ…
ヒューマンエラーで事故起こしまくりなんだからさ
発想は良くても人間に扱えるものじゃないのよ 前々から不思議だったのだが
放射性物質ってほぼ永久機関なのか？
どこからその力は出てくるの？ >>99
放射性物質は不安定な物質なのさ
それが安定化しようと崩壊する、しかし、崩壊のタイミングは不確定
考えてみたら不思議なエネルギー形態だわな >>13 危険厨の腹巻にする方がいいよ 中から腐って死んで逝くから 安全坊 ハイブリッド車造ったら?!
無事材料とりいく時に行けたらなぁ >>2
食い物を粗末にする土人共
洗剤やら機械モノは好きにすれば良いと思うが トリチウムだけでは採算合わないけど、副産物として膨大な量の水素と酸素が生産されるので政府の支援があれば採算が取れるだろう
ただ電気分解に使う再生可能エネルギーで作られた電力をそのまま電気自動車の充電に使った方がコストは良いのだが… >>使用済みの黒鉛から炭素14を抽出
こんなことをしなくても、他の物から炭素14を抽出すれば良いんじゃないの？
必要なのは炭素14であって、使用済みの黒鉛ではない。 >>108
他に炭素１４が大量に含まれていて、効率良く抽出出来る物があればな 炭素14じゃなく珪素で人造水晶ジャケットなら
「アトランティスの遺産」と売り出せるぞw >>25
それだけだと無理。
ＭＯＸ燃料の再処理技術の商用化に成功した国が無いからね。
もし高速増殖炉が完成しただけで完結するような代物なら、ロシアがとっくに
量産体制に入っているはずだが、実際にはそうなっていない。 >>74
技術自体は大したこと無いよ。
１９７０年代にはあった技術。
原子力技術なんて枯れ切った技術だから、君が思うような大層なものではないし、
原子力技術者の激減（＆質の低下）なんて、３０年くらい前から世界中で起きている
話だが、何が変わったか具体的に指摘できる？ >>92
横からスマン。
究極的な理想状態での核融合炉が目指しているのが、トリチウムを二重水素と核融合させて
膨大なエネルギーを得て、そのエネルギーだけでトリチウムを濃縮し、また次の核融合反応を
起こすというものなんだよ。つまり外部からのエネルギー注入なしで核融合反応を連鎖させる
というもの。
そうした反応は机上論では大昔から提唱されているのだが、実験レベルでも成功例は無い。
今の時点では外部から投入したエネルギーと同じ量の熱エネルギーを取り出すのがやっとで、
今作っているＩＴＥＲでも、１０倍にするのが最終目標になっている。（熱出力で１０倍なので電気
エネルギーにすると３倍程度まで落ちる。）
ＩＴＥＲの事業費が既に数兆円規模になっているから、エネルギー収支が３倍程度にしかなら
ないようでは、採算にまるで合わないだろうね。ＩＴＥＲを数百億円程度で作れるようになれば、
採算に合うようになるかもしれないが、建設費を２桁以下にしなきゃならない訳で当分はまず
無理だよ。
＞核融合炉の商用化 >>113
トリチウムを濃縮？どういう意味だ？
トリチウムやデュートリウムを高温高圧下で核融合させ、そのエネルギーで核融合を連続させるんだろ
トリチウムやデュートリウムはヘリウムに変わるので、消費され続けるだけだぞ
太陽だって何時かは燃え尽きるんだ、無限に増殖して核融合を続ける事はできないぜ >>114
濃縮という表現は間違っていたね。申し訳ない。
トリチウムは水の中に含まれているけど、そこから抽出するには希薄すぎるので
ブランケットにリチウムを入れておいて核融合反応で発生する中性子の一部と
反応させてトリチウムに変換させて燃料として得ることになっているらしいよ。
あくまでも机上論としてはね。当然ながら実現出来るという保証は無い。ｗ
あと核融合を長時間連続させるにはエネルギーを逃がさない工夫と、一方で
発生し続けるヘリウムという邪魔者をどう処理するかといったあたりが鍵になる
と思うが、そのあたりの改善もまだまだこれから。超高温･超高圧・大量の中性子
という環境の下で熱を含めたエネルギーを極力逃がさず、同時にヘリウムだけを
除去する仕組みが必要になると思うが、それを確かめる設備はまだ無い。
何せプラズマ状態が維持できるのはたったの数十秒しかなく、今作っているＩＴＥＲ
ですら数百秒まで伸ばすところまでが目標。ヘリウムが相当量発生し、発電可能な
レベルまで連続運転できるようになるまでまだまだ時間が掛かる。 >>115
高価なリチウムをトリチウムの原料にするのかよ、豪気な話だなｗ
核融合なんてまだまだ遠い話だよ
それにまつわる話も『できたら良い〜な』レベルの話
細かい問題点を語る時代は100年後じゃねぇのかな、そんな日は来ないかもだし 22世紀までには実用化されるよ
子守ロボットの心臓部としてね 発電効率の問題だわな。
太陽電池ほどの効率ならコスパは限りなく悪いだろ。 発電効率は悪くないだろ
放射線はダイアで遮蔽されて外に出ないんだろ
効率良く電気に変わらないとしたら、そのエネルギーは何処へ行くんだ？
問題は崩壊による放射線エネルギーが小さすぎる事だよ
よってコスパは最低だろう、用途は限定されるわな ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
