SO HUU TRI TUE
Thứ tư, 14/10/2026
  • Click để copy

Pin hạt nhân hoạt động hàng chục năm không cần sạc

07:38, 29/03/2025
(SHTT) - Pin hạt nhân thế hệ mới có thể cung cấp năng lượng liên tục hàng chục năm mà không cần sạc. Được phát triển từ công nghệ đồng vị phóng xạ và kim cương nhân tạo, loại pin này hứa hẹn cách mạng hóa ngành lưu trữ năng lượng, ứng dụng trong thiết bị điện tử, y tế và không gian.

Công nghệ pin hạt nhân hoạt động dựa trên việc khai thác năng lượng từ sự phân rã của đồng vị phóng xạ, thường là carbon-14 hoặc nickel-63. Khi các hạt beta phát ra từ quá trình phân rã, chúng được thu nhận và chuyển đổi thành dòng điện. Để đảm bảo an toàn, lớp vỏ của pin được chế tạo từ kim cương nhân tạo, giúp cách ly hoàn toàn phóng xạ với môi trường bên ngoài. Công nghệ này không chỉ kéo dài thời gian sử dụng mà còn giúp giảm thiểu tác động đến môi trường.

14

 Pin betavoltaic do nhóm nghiên cứu của In phát triển. Ảnh: Su-Il In

Loại pin mới cũng chứa carbon phóng xạ ở cực dương nhạy cảm với thuốc nhuộm và cực âm. Bằng cách xử lý cả hai điện cực với đồng vị phóng xạ, nhóm nghiên cứu tăng lượng tia beta tạo ra và giảm thất thoát năng lượng bức xạ beta liên quan tới khoảng cách giữa hai cấu trúc.

Trong khi thử nghiệm nguyên mẫu pin, nhóm nghiên cứu nhận thấy tia beta giải phóng từ carbon phóng xạ ở cả hai điện cực kích thích thuốc nhuộm ruthenium ở cực dương sản sinh thác điện tử, được thu thập bởi lớp titan dioxide và truyền qua mạch ngoài, cung cấp điện khả dụng.

So sánh với thiết kế trước đây chỉ chứa carbon phóng xạ ở cực âm, loại pin mới có hiệu suất biến đổi năng lượng cao hơn nhiều, tăng từ 0,48% lên 2,86%. Loại pin hạt nhân tồn tại lâu bền này có thể hỗ trợ nhiều ứng dụng, ví dụ máy tạo nhịp tim hoạt động cả đời, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật thay thế. Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực tối ưu hóa phát sinh và hấp thụ tia beta, qua đó tăng cường hiệu suất của pin.

So với pin lithium-ion truyền thống, pin hạt nhân có ưu điểm vượt trội về tuổi thọ và khả năng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt. Một viên pin hạt nhân có thể hoạt động từ 10 đến 100 năm mà không cần sạc, phù hợp cho các thiết bị cấy ghép y tế, vệ tinh không gian, hoặc cảm biến trong môi trường cực đoan. Bên cạnh đó, vì không cần bảo trì hay thay thế thường xuyên, loại pin này giúp giảm đáng kể chi phí vận hành cho các hệ thống sử dụng lâu dài.

Hiện tại, nhiều công ty công nghệ trên thế giới đang chạy đua trong cuộc đua phát triển pin hạt nhân thương mại. Một số nguyên mẫu đã được thử nghiệm thành công, và giới chuyên gia dự đoán sản phẩm này sẽ sớm xuất hiện trên thị trường. Mặc dù còn một số thách thức liên quan đến chi phí sản xuất và quy trình xử lý an toàn, tiềm năng của pin hạt nhân trong tương lai là không thể phủ nhận. Đây có thể là một bước tiến quan trọng giúp giải quyết vấn đề năng lượng trong thế kỷ 21, mở ra cơ hội mới cho nhiều ngành công nghiệp.

T/H

Tin khác

Khoa học Công nghệ 18 giờ trước
(SHTT) - Tại Phiên họp Hội đồng cấp Nhà nước xét tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh và Giải thưởng Nhà nước về KH&CN đợt 7 do Bộ KH&CN tổ chức ngày 12/10/2026, Bộ trưởng Vũ Hải Quân yêu cầu các công trình được trao giải phải xứng đáng với tầm vóc của các giải thưởng.
Khoa học Công nghệ 19 giờ trước
(SHTT) - Ngày 13/10/2026, tại trụ sở UBND phường Sa Pa, UBND phường Sa Pa và Công ty Cổ phần IGB (IGB Group) đã tổ chức chương trình hợp tác chuyển giao hai giải pháp công nghệ gồm phần mềm du lịch thông minh Sa Pa Tour (phiên bản nâng cấp) và phần mềm bồi thường, hỗ trợ, tái định cư khi Nhà nước thu hồi đất.
Khoa học Công nghệ 21 giờ trước
(SHTT) - Từ ngày 13-15/10/2026 tại Furama Resort Đà Nẵng, TP. Đà Nẵng, Hội nghị lần thứ 90 của Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Đổi mới sáng tạo ASEAN (COSTI-90) và các hội nghị liên quan do Bộ Khoa học và Công nghệ đăng cai sẽ chính thức diễn ra.
Khoa học Công nghệ 2 ngày trước
(SHTT) - Sự hội tụ giữa trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT) đang mở ra những cơ hội mới cho sản xuất, quản trị và phát triển đô thị thông minh, nhưng đồng thời làm gia tăng các nguy cơ mất an toàn thông tin.
Khoa học Công nghệ 2 ngày trước
(SHTT) - Từ đổi mới phương thức tuyên truyền, giải quyết thủ tục hành chính đến khai thác dữ liệu phục vụ tuần tra, kiểm soát, xử lý vi phạm và điều tra tai nạn giao thông, Phòng Cảnh sát giao thông Công an tỉnh Thanh Hóa đang từng bước đẩy mạnh ứng dụng công nghệ số vào các mặt công tác.