ダイヤモンドは止まらない！数千年の寿命を持つ世界初の炭素14ダイヤモンド電池が誕生

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　「ダイヤモンドは砕けない」――これはジョジョの奇妙な冒険パート4の副題だが、現実の科学技術はこれを超える驚きの発明を生み出した。数千年にわたり電力を供給し続ける「ダイヤモンドは止まらない」電池が開発されたのだ。

　ダイヤモンドと放射性同位体を用いた世界初の「炭素14ダイヤモンド電池」は、一度交換すれば5000年経ってもようやく性能が半減するという圧倒的な長寿命を誇る。

　これは、世界最古の文明が誕生してから現在までの時間に匹敵する、まさに悠久の耐久性だ。

　さらに、この電池は動くパーツがないためメンテナンスフリーで、温室効果ガスも排出しない。電子機器や医療機器、さらには宇宙旅行など、多岐にわたる用途での活用が期待されている。

放射線をダイヤに埋め込み安全に発電させる

　英国ブリストル大学をはじめとする研究チームが開発した炭素14ダイヤモンド電池は、放射性物質にダイヤモンドを近づけると発電する性質を利用したものだ。

　その電気は放射線によって励起される高速電子によって発生するが、これは太陽光発電が光子を電力に変換する仕組みに似ている。

　そのために機械的に動作するパーツも必要ない。つまり、通常の発電装置では必要になるコイル内で磁石を動かしたり、アーマチュア（鉄心にコイルを巻きつけたパーツ）を回転させたりといった動作がいらないのだ。

　もう1つのポイントは、放射線を利用するということだ。2017年に開発されたダイヤモンド電池のプロトタイプでは、放射能源として「ニッケル63」が使用されていた。

　今回の最新型は、それを「炭素14」に変更して性能を改善したものだ。

　炭素14のメリットは短距離放射線を放つことだ。このタイプの放射線はどんな固体の物質にもすぐに吸収されるので、安全に扱いやすい。

　炭素14は素手でつかめば危険な代物だが、ダイヤモンドに埋め込めば安全に利用できるのだ。

　ブリストル大学のニール・フォックス教授は、「ダイヤモンドは人類が知る中で最も硬い物質であり、これ以上の保護材は存在しません」と、プレスリリースで説明する。

　ちなみに炭素14は自然界にも存在するが、原子力発電所の黒鉛炉で生成される。そのため炭素14ダイヤモンド電池は、核廃棄物の削減にもつながる一石二鳥の発明なのだという。

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文明が滅んでもまだ使用できる圧倒的な長寿命

　炭素14を1gを利用した炭素14ダイヤモンド電池は、1日に15ジュールの電気を発電する。

　ちなみに一般的なアルカリ単3電池なら、1gあたり700ジュールの電気を溜めておける。短期間でならこちらの方が大きな電力を得られるが、24時間もすれば切れてしまう。

　一方、炭素14ダイヤモンド電池は圧倒的に長寿命だ。炭素14の半減期は5730年だ。だから、それほどの長い年月が経ってもなお、この電池は50％消耗しただけにすぎない。

　世界最古の文明メソポタミア文明が興ったのは5000年前のことだが、炭素14ダイヤモンド電池の寿命は文明の興亡すら凌駕するのだ。

　しかも動作するパーツがないので、メンテフリーで、温室効果ガスを排出することもない。

　その特徴を利用すれば、電子機器・医療機器・宇宙旅行など、さまざまな用途に使用できると期待されている。

　たとえば、大きな電気はいらないが、長期間動かし続けなければならない心臓ペースメーカー、あるいは海底の石油・ガス採掘現場のような危険な環境で利用される装置などが挙げられる。

　地上や宇宙で物の識別・追跡に利用する無線タグに使えるほど小型化もできるそうだ。

References: December: Diamond battery media release | News and features | University of Bristol / World's 1st nuclear-diamond battery of its kind could power devices for 1000s of years | Live Science

本記事は、海外の記事を基に、日本の読者向けに独自の視点で情報を再整理・編集しています。

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