在普通人眼里,钻石只是一种贵重的珠宝,通常会被镶嵌在戒指、项链等首饰上。
一句“钻石恒久远,一颗永流传”,让钻石成了爱情的象征。
可能,还有些人知道,钻石能用在玻璃刀,以及工业机床上。
包括在光刻机上,也能看到钻石的身影。
比如阿斯麦的high-NA EUV光刻机,就用到了由东大供应的高纯度人造钻石元件。
其光学系统,对材料纯度的要求高达99.999%,目前只有东大能供应。
别看东大被大漂亮各种卡脖子,真逼急了,东大同样可以反过来,卡他们的脖子。
说回钻石核电池。
其实,钻石核电池并不是这名总监最先提出来的。
早在多年前,就有科学家提出这一设想。
而江晟第一时间想到的,是刚刚传来捷报的可控核聚变,当即激动地询问:
“你说的钻石核电池,是通过核聚变,还是核裂变实现?”
“都不是。”
“都不是?”
“对。”
金橘电池的研发总监点点头,认真解释道:
“先说核聚变。核聚变的能量特性,和电池的要求完全相悖。
电池是用来存储和释放能量的装置,要求小型、可控、稳定,而核聚变刚好相反。
核聚变是通过将轻原子核,如氘和氚,在极高的温度和压力下,结合成较重的原子核,比如氦,从而释放出巨大能量。
其能量密度非常高,并且释放剧烈,同时反应条件极其苛刻。
先不说,目前还未实现可控核聚变,就算实现了,可控的核聚变,也需要上亿摄氏度的高温和巨大约束压力。
这种条件。几乎不可能在小型和便携的电池结构中实现。
所以,核聚变更适合作为能源来源,而不是能源存储。
再说核裂变,它和核聚变一样,很难实现小型化,自然也无法做成电池。”
“那你说的钻石核电池,采用的是什么技术,或者说原理?”
“我说的钻石核电池,目前比较可行的是碳-14钻石电池,它是利用碳-14的放射性衰变来发电。
碳-14可以通过β衰变,释放出高能电子,这些电子会在钻石结构中,与碳原子发生非弹性碰撞,形成电子-空穴对,从而产生低能级的电子流。
这些低能级电子,被外部电极收集,最终形成电流。
其原理,类似太阳能电池板,但它不是将光能转化为电能,而是利用放射性衰变产生的快速移动电子来发电。”
听到这里,江晟大致明白了他说的钻石核电池是什么原理了。
虽然对于刚刚取得突破的可控核聚变技术,不能用在电池上,感到有些遗憾,但还是对这种通过放射性衰变来发电的电池,颇为感兴趣,当即又问道:
“你说的钻石核电池,或者说碳-14钻石电池,相对现有的电池技术来说,有哪些优势?”
“首先是它的寿命,碳-14的半衰期长达5700年,这意味着碳-14钻石电池的潜在寿命,可达数千年。”
研发总监的回答,让江晟大吃一惊:
“数千年?”
“是的!”
对方点点头,道,“这种电池,即使用了3000年,里面的电量依然接近一半。”
“3000年,电量还有接近一半,如果用在手机和汽车上,那不是一辈子都不用充电了?”
“呃……钻石核电池只能提供微瓦级电力,虽然能够通过组成矩阵,提高电压和电流输出,但用在汽车上并不划算。
其实它更适合用在太空,比如卫星、航天器的传感器上,可以免去充能和换电池的麻烦。
不仅如此,它的安全性也非常高。钻石是目前已知,最坚硬的材料之一。
当碳-14被包裹在钻石中时,其发出的短距离辐射,几乎可以被坚硬的钻石外壳完全吸收,外部的辐射比香蕉还低。
而且,碳-14可以从核裂变反应堆的石墨块中提取,变相解决了核废料处理问题。”
“只能提供微瓦级电力,连驱动汽车都麻烦?”
江晟有些皱眉。
虽然钻石核电池能变废为宝,实现对核废料的循环利用,但电力太弱,极大地限制了其应用范围。
不过,考虑到太空方面的应用,他还是点点头,决定支持对方研发这种电池。
然而就在这时,研发总监却突然给他泼了盆凉水:
“是的。不仅如此,钻石核电池的成本还非常高,不仅研发成本高,制造成本也相当高,需要耗费大量能源。”
“能源的事不用担心。”
江晟松了口气,心想可控核聚变终于能派上用场了。
同时,不无遗憾地想到,如果钻石核电池的电力,能像核聚变或核裂变一样强劲就好了。
如果能这样,搞不好科幻电影里的能量块,其实就是这种电池。
看样子,想要驱动大型机械,如航天飞机、机甲等,还是要想办法,将可控核聚变小型化。
要是能做出钢铁侠的方舟反应堆,那整个人类文明,都将得到跨越式发展。
就在他浮想联翩时,这名研发总监忽然道:
“对了,江总,我记得研究院,好像有进行可控核聚变方面的研究?”
“对啊,怎么啦?”
“是这样的,可控核聚变的很多技术,都能用在钻石核电池上。
比如耐高温、高压材料,可以用来改进钻石的封装工艺,提高电池的稳定性和安全性。
还有在核聚变过程中,可能会产生的一些放射性同位素,也能为钻石核电池,提供更多种类的放射性源。
或者,用来改进同位素提取和利用效率,从而提升电池性能。”
听到这话,江晟忍不住嘴角微翘。
想当初,他想要提升各项目研发速度,只能靠道具卡加持,一点一点地啃。
但不知从何时起,只要有一项核心技术取得突破,很快就可以用在其他领域,使很多项目的研发速度,远远快于道具卡能起的作用。
包括AI、光刻机、可控核聚变等很多技术,都是如此。
金橘的技术体系,真的像一棵树那样,底下解锁的技术越多,上方的技术就解锁得越快。
即使不用道具卡,别人想要追上也十分困难。