Radioaktive Batterie hat fünfzig Jahre Energie

22. Oktober 2002, 20:45
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Isotop Nickel-63 gibt fünf Kubikmillimeter Winzling Kraft

Ithaka/New York - Während elektronische Schaltkreise und Nanomaschinen immer kleiner werden, bleiben Batterien zum Antrieb vergleichsweise groß. Forscher der Cornell University haben jetzt winzige Batterien entwickelt, die ihre Energie von radioaktiven Isotopen beziehen. 50 Jahre lang könnten die Winzlinge Mikrobauteile mit Energie versorgen. Das Isotop, das Beta-Strahlung abgibt, macht die Batterie auch für Implantationen tauglich.

Die Batterie, noch bezeichnet als "mikroskopisches Gerät", ist mit dem radioaktiven Isotop Nickel-63 gefüllt. Die im radioaktiven Material gespeicherte Energie wird direkt in Bewegung umgewandelt. Dadurch können Teile der Mini-Maschine direkt bewegt werden bzw. kann Elektrizität in einer für viele Schaltungen nützlicheren Art und Weise als bisher generiert werden. Die Batterie besteht aus einem dünnen Kupferstück, das sich über einer Nickel-63-Schicht befindet. Beim Zerfall des Nickel-Isotops werden Beta-Teilchen, z.B. Elektronen, abgefeuert. Diese geben dem Kupferstreifen die negative Ladung. Durch den Verlust der Elektronen kehrt sich die Ladung ins Positive. Die Kupferschicht biegt sich, noch bevor Kontakt hergestellt wird. An diesem Punkt fließen die Elektronen von der Kupfer- zur Nickelschicht. Es erfolgt ein Ladungsausgleich und der Prozess startet erneut.

Derzeit hat der Prototyp ein Volumen von nur fünf Kubikmillimeter. Die produzierte Leistung beträgt fünf Milliwatt. Diese geringe Leistung ist es auch, die radioaktive Energiequellen bislang in eine isolierte Stellung beförderten. Die Idee radioaktiver Batterien geht auf die 60-er Jahre, dem Boom der Kernkraft-Forschung, zurück. Viele Versuche scheiterten aber aufgrund von Sicherheitsbedenken. (pte)

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