把核廢料做成鑽石電池丨玉米熊放學小報No.170

大家好,我是對核電站既有期許又存擔憂的楊嬰。

這期小報的開頭呀,楊嬰想先請各位大朋友和小朋友猜個謎語。謎面是「日本投降的原因」,打一中國歷史名人。我給大家三秒鐘:一,二,三。噔噔噔噔,公布答案的時間到啦!謎底是「屈原」。有沒有人猜中呢?

「屈」取「屈服」之意,「原」是指「原子彈」。1945年8月上旬,美國在日本的廣島和長崎投下兩顆原子彈。當時,德國已經投降,日本在太平洋戰爭中節節敗退卻拒不繳械。於是兩朵蘑菇雲騰空而起,兩座城市化為廢墟,十幾萬人瞬間汽化,幾十萬人痛苦死去。日本在幾天後宣布無條件投降。第一代核武器乾淨利落地結束了戰爭,卻像一柄妖刀,甫一出鞘即被封存。

核能很強大,核能很危險。它在廣島和長崎展現出的那種毀天滅地的力量,即便在戰勝國的國民心裡,也留下了傷痕。形容一門技藝是否純熟,得看人是否能做到「收發自如」,而「收」往往比「放」難得多。人類在此後的幾十年裡,開始學著把核能這個魔鬼封回瓶子里,學著馴服它,教它改掉暴烈的性子,安靜地為我們服務。

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如此,我們就不得不提到核電站。原子彈爆炸是速度極快的核裂變反應。科學家造出了核反應堆,用水、石墨等作「中子減速劑」,把核裂變反應時間拉長,吸收掉害人的輻射。反應釋放出的熱能煮開專門設備里的水,水蒸氣推動特定的扇葉,帶動發電機,就能發電了。

如果核電站不出事故,那麼核能就是一種高效而清潔的能源。唯一令人擔心的,就是那些減速劑。目前世界上,有五分之一的反應堆用石墨作減速劑。石墨全部由碳元素組成。普通的石墨減速劑用久了會帶上強烈的放射性。當反應堆關閉后,這些帶放射性的石墨就變成了惱人的垃圾,我們必須把它們封存在一個遠離人類的地方,等候它們失去放射性。而這個等候時間長達數萬年。

好在一些英國科學家想出了更聰明的處理方法。他們發現,小顆的人造鑽石有一種神奇的特性,只要把它們放在有放射性的地方,它們內部就能產生電流。鑽石和石墨一樣,都是由碳元素組成,它們兩個可以在實驗室里你變成我來、我變成你。於是,科學家們把核電站里的放射性石墨做成了人工鑽石。因為是用放射性碳元素做的,所以這些人工鑽石自帶放射性,自己就能產生電流,變成了一顆顆小電池。科學家們再用不帶放射性的鑽石給它們包上一層外衣,不但能把射線封死在裡面,還能把鑽石電池的能量利用率提高到近百分之百。而且,鑽石極為堅硬,所以這層外衣還能起到極好的保護作用。

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當放射性核廢料變成電池的時候,漫長的放射性失效期限就不再討厭,反而成了電池長壽命的保證。對於鑽石電池來說,過5730年,它的電量也不過才用掉一半。在人類看來,還真稱得上是「鑽石恆久遠,電量用不完」了。人造衛星、空間探測器、心臟起搏器——這些不方便換電池、又需要長久持續運轉的設備,以後就可以指望它啦。

也許切爾諾貝利和福島核電站的事故仍讓人對核能心存疑問,但不得不承認,隨著新技術的不斷湧現,人類已經將核能這頭凶獸馴服得越來越聽人號令。楊嬰認為,過去的災難不應該鍘斷前路,而應該成為革新的輻射點,創生許多新思路。各位覺得如何呢?

這裡是玉米實驗室,每天一張放學小報。

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