Conocemos otras baterías atómicas, pero no son como esta. Al menos no lo son sobre el papel. A mediados del pasado mes de enero Betavolt Technology, una compañía china especializada en la fabricación de semiconductores, anunció que había conseguido poner a punto con éxito una pila destinada al mercado de consumo que funciona gracias a la energía atómica. Su corazón es un isótopo radiactivo, el níquel-63, que decae en un isótopo estable del cobre y tiene un periodo de semidesintegración de aproximadamente un siglo.
Según sus creadores ha sido diseñada para tener una vida útil de 50 años y puede alimentar un abanico muy amplio de dispositivos, como sensores inteligentes, drones de pequeño tamaño, robots, aparatos médicos, dispositivos para la industria aeroespacial, e, incluso, smartphones. Todo lo que acabamos de ver es impresionante, pero empequeñece ante la tecnología en la que vamos a indagar, que, esta vez, no procede de China: viene de Reino Unido.
Según sus creadores es segura, sostenible y revolucionaria
La información que os hemos anticipado en el titular de este artículo es correcta. Esta batería diseñada por científicos de la Universidad de Bristol (Inglaterra) y la Autoridad de Energía Atómica de Reino Unido tiene una vida útil de 5.700 años y recurre al carbono-14 encapsulado en un recinto de diamante para entregar la energía. El rol del carbono-14 en esta batería es fundamental, de la misma manera en que también lo es el níquel-63 en la pila atómica de Betavolt Technology.
El carbono-14 es un isótopo radiactivo, y, por tanto, inestable, del carbono. Se produce mayoritariamente en la atmósfera como resultado de la interacción de los rayos cósmicos y el nitrógeno atmosférico. Lo que lo diferencia del carbono «normal», el no radiactivo, es que el carbono-14 tiene en su núcleo dos neutrones adicionales. La presencia de estos dos nucleones es la responsable de su inestabilidad y provoca que se descomponga muy lentamente. De hecho, su vida media es 5.700 años. De aquí procede, precisamente, la cifra que os hemos anticipado en el titular.
El carbono-14 se produce mayoritariamente en la atmósfera como resultado de la interacción de los rayos cósmicos y el nitrógeno atmosférico
Mientras los átomos de carbono-14 no adopten una configuración completamente estable continuarán emitiendo radiación en forma de partículas, de manera que lo que han hecho los científicos británicos que he mencionado unas líneas más arriba es aprovechar esas partículas para transformar su energía en electricidad. No obstante, todavía no sabemos qué pinta aquí el recinto de diamante, y tiene un papel fundamental: es necesario para capturar de una manera segura la radiación y producir electricidad.
De hecho, el carbono-14 emite radiación de corto alcance, por lo que es absorbida por el recinto de diamante con eficacia mientras genera bajos niveles de electricidad. Un apunte interesante: al tiempo promedio que transcurre hasta el instante en el que un átomo inestable se desintegra recurriendo a cualquier forma de radiación se le llama vida media. Y al tiempo que pasa hasta que la cantidad de núcleos inestables de un elemento radiactivo se reduce a la mitad de la cantidad inicial se le llama período de semidesintegración.
La consecuencia más evidente a la que podemos llegar es que esta batería atómica conservará la mitad de su capacidad inicial incluso después de varios miles de años. Su capacidad de entrega de electricidad es limitada, del orden de los microvatios, pero en teoría podrá ser utilizada para alimentar implantes médicos, como marcapasos o audífonos; en aplicaciones espaciales, como en pequeños satélites, e, incluso, en etiquetas de radiofrecuencia. Además, tiene otra baza a su favor: puede ayudar a lidiar con los residuos radiactivos de las centrales nucleares debido a que el carbono-14 se extraerá de los bloques de grafito que se emplean como moderadores de la reacción de fisión, e, incluso, como material estructural.
Imagen | Universidad de Bristol
Más información | Universidad de Bristol
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