الولايات المتحدة.. تطوير بطارية كهربائية عاملة بالنفايات النووية
ويبدو أن هذه الفكرة مستوحاة من الوحش الخيالي العملاق غودزيلا الذي يتغذى على الإشعاع.
يذكر أن النفايات المشعة تعتبر مشكلة خطيرة لأنها لا تشكل خطرا على البشر والحيوانات والبيئة فحسب، بل ويصعب أيضا التخلص منها. وفي الوقت نفسه، فإنها تعد مصدرا للطاقة. وقرر العلماء الأمريكيون استغلال هذا الأمر، فصنعوا بطارية بحجم 4 سنتيمترات مكعبة فقط بمقدورها تحويل الطاقة النووية إلى كهرباء باستخدام أشعة الضوء.
على الرغم من أن البطارية تعمل بمصادر مشعة، إلا أنها لا تحتوي على أي مواد مشعة في حد ذاتها، وبالتالي فهي آمنة تماما للمس. وتم اختبار النموذج الأولي للبطارية على مصدرين إشعاعيين مختلفين، وهما السيزيوم-137 والكوبالت-60، بصفتهما منتجات ثانوية أكثر شيوعا للانشطار النووي.
وتنتج بطارية السيزيوم 137 نحو 288 نانو واط. وعلى سبيل المثال، يكفي نانو واط واحد لتشغيل جهاز التلفاز في وضع الاستعداد. وقد أعطى الكوبالت 60 نتائج أكثر وضوحا، حيث أنتجت البطارية 1.5 ميكروواط. وهذا يكفي لتشغيل جهاز استشعار صغير.
وتم إنتاج أشعة غاما من النفايات النووية باستخدام مزيج من بلورات الوميض والخلايا الشمسية. ويعتقد المهندسون أن هذه العملية قد تولد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الدقيقة مثل الرقائق الدقيقة. ويمكن للبلورات الأكبر حجما امتصاص المزيد من الإشعاع وتحويله إلى المزيد من الضوء.
وقال موقع IFL Science إن العلماء سيحاولون في المستقبل توليد المزيد من الطاقة باستخدام تصاميم قابلة للتطوير. ومن الواضح بالفعل أن البطاريات النووية لن تكون مخصصة للاستخدام العام. ولكن من الممكن استخدامها حيث يتم إنتاج النفايات النووية، أو في الفضاء واستكشاف أعماق البحار.
المصدر: Naukatv.ru
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
روسيا اليوم
١٨-٠٤-٢٠٢٥
- روسيا اليوم
"تشرنوبيل الصامتة".. كارثة جيولوجية نادرة في بحر آرال!
ويقع بحر آرال على الحدود بين كازاخستان شمالا وأوزبكستان جنوبا، وهو بحر داخلي كان يوما واحة زرقاء في قلب آسيا الوسطى. وفي ذروة ازدهاره عام 1960، كانت مساحته تبلغ 68 ألف كم² - أي ضعف مساحة بلجيكا بأكملها - ما جعله أكبر مسطح مائي في المنطقة. The land beneath the former Aral Sea in Kazakhstan and Uzbekistan is rising and will continue to do so for many decades. Now, scientists have an explanation that involves the sea drying up. وفي السابق، صنف بحر آرال على أنه رابع أكبر بحيرة في العالم، لكنه فقد كمية هائلة من الماء، حتى انقسم إلى أجزاء صغيرة في عام 1986. As the Aral Sea has been drained by irrigation and dried up, the mass loss on the surface has caused Earth's upper mantle to rise up, lifting the emptied sea bed an average of 7 millimetres per year وسجل العلماء ارتفاعا في طبقة الوشاح تحت بحر آرال الجاف بشكل مطرد. وتعود هذه الظاهرة الغريبة إلى كارثة بيئية بدأت في الستينيات، عندما قامت الحكومات بتحويل مجرى نهرين كانا يغذيان بحر آرال، من أجل استخدام المياه في الزراعة. وبسبب هذا التحويل، بدأ البحر بالجفاف تدريجيا. وباستخدام تقنية رادار متطورة تعرف باسم interferometric synthetic aperture radar، أو باختصار InSAR، تمكن العلماء من رصد تشوهات دقيقة في مساحة تبلغ 500 كم حول مركز البحيرة القديمة. وتشير البيانات إلى أن القشرة الأرضية ارتفعت 4 سنتيمترات خلال أربع سنوات فقط (2016-2020). ويشرح البروفيسور سايمون لامب من جامعة فيكتوريا بنيوزيلندا هذه الظاهرة بأنها نتيجة لاختفاء وزن هائل يقدر بـ1.1 مليار طن من المياه، ما يعادل وزن 150 هرما بحجم هرم خوفو الأكبر. وكان هذا الوزن الضخم يضغط على طبقات الأرض العميقة، وعند زواله، بدأ الوشاح الأرضي الساخن واللزج يتدفق لتعويض الفراغ، مسببا هذا الانتفاخ التدريجي الذي من المتوقع أن يستمر لعقود قادمة. لكن هذه الظاهرة الجيولوجية المثيرة ليست سوى الفصل الأخير من مأساة بيئية أوسع. فبعد أن فقدت 90% من مساحتها الأصلية، تحولت منطقة بحر آرال من واحة مزدهرة إلى صحراء قاحلة، مع ما رافق ذلك من كوارث اقتصادية واجتماعية وصحية جعلت العلماء يصفونها بـ"تشرنوبيل الصامت". واليوم، لم يبق من البحيرة سوى بضع البرك المائية المتفرقة، بينما يتحول قاعها الجاف إلى مصدر للعواصف الرملية السامة. نشرت الدراسة مجلة Nature Geoscience. المصدر: ساينس ألرت توصل علماء إلى أدلة مذهلة تربط بين تغير مناخي مفاجئ وانهيار الإمبراطورية الرومانية، في سردية تاريخية جديدة تدمج بين الجيولوجيا وعلم الآثار. كشفت دراسة حديثة عن صدمة اقتصادية كبرى تنتظر العالم، حيث وجدت أن الاحتباس الحراري قد يخفض متوسط دخل الفرد العالمي بنسبة 40% بحلول نهاية القرن. كشفت دراسة حديثة من جامعة أوتاوا أن قدرة الإنسان على تنظيم حرارة جسمه في الطقس الحار أقل بكثير مما كان يعتقد سابقا.
روسيا اليوم
٠٥-٠٣-٢٠٢٥
- روسيا اليوم
الولايات المتحدة.. تطوير بطارية كهربائية عاملة بالنفايات النووية
ويبدو أن هذه الفكرة مستوحاة من الوحش الخيالي العملاق غودزيلا الذي يتغذى على الإشعاع. يذكر أن النفايات المشعة تعتبر مشكلة خطيرة لأنها لا تشكل خطرا على البشر والحيوانات والبيئة فحسب، بل ويصعب أيضا التخلص منها. وفي الوقت نفسه، فإنها تعد مصدرا للطاقة. وقرر العلماء الأمريكيون استغلال هذا الأمر، فصنعوا بطارية بحجم 4 سنتيمترات مكعبة فقط بمقدورها تحويل الطاقة النووية إلى كهرباء باستخدام أشعة الضوء. على الرغم من أن البطارية تعمل بمصادر مشعة، إلا أنها لا تحتوي على أي مواد مشعة في حد ذاتها، وبالتالي فهي آمنة تماما للمس. وتم اختبار النموذج الأولي للبطارية على مصدرين إشعاعيين مختلفين، وهما السيزيوم-137 والكوبالت-60، بصفتهما منتجات ثانوية أكثر شيوعا للانشطار النووي. وتنتج بطارية السيزيوم 137 نحو 288 نانو واط. وعلى سبيل المثال، يكفي نانو واط واحد لتشغيل جهاز التلفاز في وضع الاستعداد. وقد أعطى الكوبالت 60 نتائج أكثر وضوحا، حيث أنتجت البطارية 1.5 ميكروواط. وهذا يكفي لتشغيل جهاز استشعار صغير. وتم إنتاج أشعة غاما من النفايات النووية باستخدام مزيج من بلورات الوميض والخلايا الشمسية. ويعتقد المهندسون أن هذه العملية قد تولد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الدقيقة مثل الرقائق الدقيقة. ويمكن للبلورات الأكبر حجما امتصاص المزيد من الإشعاع وتحويله إلى المزيد من الضوء. وقال موقع IFL Science إن العلماء سيحاولون في المستقبل توليد المزيد من الطاقة باستخدام تصاميم قابلة للتطوير. ومن الواضح بالفعل أن البطاريات النووية لن تكون مخصصة للاستخدام العام. ولكن من الممكن استخدامها حيث يتم إنتاج النفايات النووية، أو في الفضاء واستكشاف أعماق البحار. المصدر:
روسيا اليوم
٢٦-٠٢-٢٠٢٥
- روسيا اليوم
تحاكي حركة الحيوانات المنوية!.. روبوتات صغيرة لعلاج الخصوبة وتوصيل الأدوية
ووفقا للعلماء، فإن هذه الروبوتات يمكنها توصيل الأدوية بدقة، وإجراء عمليات طبية بأضرار أقل، وحتى المساعدة في علاجات الخصوبة. إقرأ المزيد الأسباب المحتملة للعقم عند الرجال ولكن لكي تكون هذه الروبوتات، المعروفة باسم "السبّاحات الاصطناعية الذكية الدقيقة" (SAM)، فعالة، يحتاج العلماء إلى فهم كيفية تصرفها في السوائل البيولوجية المعقدة، خاصة عند تحركها في مجموعات. وتستخدم إبرو ديمير، الأستاذة المساعدة في الهندسة الميكانيكية بجامعة ليهاي، روبوتات سبّاحة دقيقة مدعومة بالذكاء الاصطناعي للإجابة على أسئلة حول فيزياء الدفع التي تحتاجها هذه الأجهزة لتصبح فعالة في التطبيقات الطبية. وتقول ديمير إن وجود روبوت سبّاح قريب من آخر يؤثر على طريقة حركته وسرعته، تماما كما تؤثر الطيور المجاورة على بعضها أثناء الطيران. وشرحت: "الطيور تطير في تشكيل حرف V لأن ذلك يوفر الطاقة، لكننا لا نعرف ما هو التشكيل الأمثل لمجموعة من الروبوتات السبّاحة". ويعتزم فريق ديمير اختبار روبوتات سبّاحة بحجم سنتيمترات قادرة على الحركة المستقلة ومزودة بوحدات تحكم دقيقة. ويتم برمجة الذكاء الاصطناعي لتشغيل خوارزميات التعلم المعزز. وسيتم اختبار هذه الروبوتات التي يتراوح حجمها بين 10 و20 سنتيمترا، في سوائل تحاكي سوائل الجسم البشري مثل الدم. وعلى عكس الماء، فإن هذه السوائل غير النيوتونية تغير لزوجتها وفقا للضغط الواقع عليها، ما يؤثر على طريقة عمل الروبوتات. وأثناء تحرك الروبوتات بشكل مستقل، يقوم الذكاء الاصطناعي بتحليل حركتها باستمرار، وتحسين وضعيتها لزيادة السرعة والقوة. وإذا اقترب روبوت سبّاح من آخر، قد يبدأ في زيادة سرعته تلقائيا. ومع استمرار الاقتراب، قد يصل إلى نقطة يصبح فيها قريبا جدا من الروبوت الآخر، مما يجعله يبطئ من سرعته لتجنب الاصطدام أو التداخل. بعد ذلك، يعود الروبوت إلى الوضع الأمثل الذي يسمح له بالتحرك بكفاءة. وهذه العملية تسمح للروبوتات بتعديل استراتيجية حركتها بشكل تلقائي، سواء بشكل فردي أو جماعي، ويمكنها التكيف مع الظروف المحيطة لتحقيق أفضل أداء. وتقول ديمير: "أثناء السباحة، تتفاعل الروبوتات باستمرار مع البيئة، وتشغل الخوارزميات، وتحسب موقعها في التشكيل ومدى سرعة أو كفاءة حركتها. والهدف هو العثور على أفضل استراتيجية للتحرك معا بشكل سريع وفعّال". ويهدف هذا العمل إلى تطوير روبوتات سبّاحة يمكنها الوصول إلى داخل جسم الإنسان، والمناورة في الأوعية الدموية لتوصيل العلاج الكيميائي مباشرة إلى الأورام أو إذابة الجلطات دون الحاجة إلى مميعات الدم. كما يمكن أن تساعد هذه التكنولوجيا الحيوانات المنوية ذات الحركة الضعيفة في الوصول إلى البويضة في علاجات الخصوبة. المصدر: Interesting Engineering
