Ohio Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar, nükleer enerjiyi ışık yoluyla elektriğe çeviren yeni bir pil geliştirdi. Optical Materials: X dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, bu yenilikçi teknoloji, çevredeki gama radyasyonunu kullanarak mikroelektronik cihazlara güç sağlıyor ve aynı zamanda nükleer atıkların yeniden kullanımına olanak tanıyor. Prototip pilin hacmi yalnızca dört santimetreküp olup, sintilatör kristalleri ile güneş panellerinin birleşimiyle çalışıyor. Sintilatör kristalleri gama radyasyonuna maruz kaldığında ışık yayıyor ve bu ışık, güneş panelleri tarafından elektriğe dönüştürülüyor.
Nükleer enerjiyi ışığa çevirerek elektrik üreten pil geliştirildi
Bu teknolojinin ilk testleri, Ohio Eyalet Üniversitesi’nin nükleer reaktör laboratuvarında gerçekleştirildi. Kullanılan başlıca radyoaktif izotoplar arasında sezyum-137 ve kobalt-60 bulunuyordu. Sezyum-137 ile yapılan testlerde pilin 288 nanowatt, daha güçlü bir radyoaktif kaynak olan kobalt-60 ile ise 1,5 mikrowatt enerji ürettiği belirlendi. Bu değerler, düşük güç tüketen sensörleri çalıştırmaya yetecek düzeyde. Çalışmayı yürüten ekipten Prof. Raymond Cao, teknolojinin ölçeklendirilmesi halinde watt seviyelerinde enerji üretmenin mümkün olacağını ve böylece daha büyük sistemlerin de bu pil ile çalıştırılabileceğini ifade etti.
Araştırmacılar, bu pillerin özellikle nükleer atık depolama alanlarında, su altı keşiflerinde ve uzay araştırmalarında kullanılabileceğini düşünüyor. Pilin en dikkat çekici özelliği, içinde doğrudan radyoaktif malzeme bulunmaması. Yalnızca çevredeki gama radyasyonunu enerjiye dönüştürdüğü için güvenli bir kullanım sunuyor. Çalışma ayrıca sintilatör kristallerinin şekli ve boyutunun elektrik üretimi üzerinde önemli bir etkisi olduğunu ortaya koydu. Daha büyük hacimli kristaller daha fazla radyasyon emilimi sağlarken, yüzey alanının artırılması da güneş panelinin güç üretim kapasitesini yükseltiyor.
Çalışmanın ortak yazarlarından ve Ohio Eyalet Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olan İbrahim Öksüz, sürecin henüz erken aşamada olduğunu ancak enerji üretim kapasitesini artırmak için ölçek büyütme çalışmalarına odaklandıklarını belirtti. Bununla birlikte, bu teknolojinin büyük ölçekli üretime geçişi önünde bazı engeller bulunuyor. Özellikle üretim maliyetleri ve uzun vadeli verimlilik, daha fazla araştırma gerektiren konular arasında yer alıyor. Ancak araştırmacılar, nükleer enerjiyi ışığa çeviren pillerin gelecekte enerji üretimi ve sensör teknolojisinde önemli bir rol oynayacağına inanıyor.
