¿Se puede utilizar la radiación gamma para generar electricidad en la tierra?

Dado que la radiación gamma consiste en fotones, al igual que la luz visible, aunque en una frecuencia diferente, ¿no hay una forma plausible de que, digamos, dentro de 200 años en el futuro, podamos aprovechar el poder de la radiación gamma? En caso afirmativo, ¿cuáles serían los métodos hipotéticos, con la misma cantidad y proporción de recursos naturales que están presentes en la Tierra?

Si es plausible, utilice la ciencia donde pueda. Si esto es físicamente imposible, respalde eso también.

¿Directa o indirectamente?
Considere la verificación de la realidad si quiere dejar en claro que está dispuesto a aceptar un "no" bien documentado como respuesta.
Al punto de Joe, podemos usarlo hoy en este mismo momento, usando la radiación gamma para calentar un gran bloque de plomo y usando esa energía térmica para hacer trabajo.
@molot Parece que me has ayudado una vez más. ¡Gracias!
@cort Ammon ¿Ya está hecho?
Se puede hacer. No hay razón para hacerlo ahora porque la energía disponible en forma de radiación gamma es infinitesimal en comparación con otras fuentes, pero no hay ningún obstáculo tecnológico que lo impida. ¡Incluso podrías haberlo hecho en la era del vapor!
@CortAmmon ¡Este tren funciona con una piedra azul que hace que el aire sepa a hierro y me duelan los dientes!
Importante, ¿por qué ? Hay muchos más fotones de naturaleza menos energética, y es mucho más fácil trabajar con ellos. Esto es como aprovechar hipopótamos enojados para arar tus campos, mientras ignoras a los mucho más numerosos y plácidos búfalos de agua.
@RonJohn. Si (de alguna manera) tuviera una fuente "barata" de positrones "fríos", probablemente terminaría construyendo un generador de rayos gamma: la aniquilación de positrones y electrones a bajas energías libera un par de rayos gamma. Sin embargo, esto realmente no encaja en la naturaleza de verificación de la realidad de esta pregunta.
el problema es que la radiación gamma atraviesa fácilmente su "panel solar gamma", por lo que no interactúa con él y no le permite convertir energía: en.wikipedia.org/wiki/…
@FlorianCastellane ¿Cuán razonable sería con un lapso de 200 años más de avance tecnológico que las células fotovolticas puedan absorber adecuadamente la radiación logrando así la interacción necesaria para generar electricidad? (Como, ¿sustancias nuevas/diferentes mejor equipadas para absorber la radiación y convertir la energía en electricidad?)
@Hyfnae, básicamente necesita las células fotovoltaicas más gruesas (y, por lo tanto, más pesadas), ya que necesita un par de pies de plomo (o unos pocos metros de concreto ...) para absorber los rayos gamma.

Respuestas (2)

Sí, se ha probado.

Hashizume et al. intentó usar semiconductores (variantes de los cuales también se usan en células solares normales) que estaban sujetos a radiación gamma de un isótopo radiactivo de cobalto. Generaron hasta 0,2 vatios/metro², ciertamente no mucho. La eficiencia de conversión de energía? 1%. Además, las células eran, como dicen los autores, "inestables". Sin embargo, nada de esto significa que este método no funcionará, simplemente no será muy efectivo en un futuro cercano.

A modo de comparación, las células solares pueden generar energía con una eficiencia de aproximadamente el 25 % , y la radiación solar es mucho mayor que la generada por estos semiconductores de rayos gamma (1361 vatios/metro²). Estos dispositivos no estarán muy extendidos en el corto plazo.

Supongo que podría intentar usar algo como un generador termoeléctrico de radioisótopos , que produce calor a través de la desintegración radiactiva y luego convierte ese calor en energía. Sin embargo . . .

  • Estos dispositivos evitan la radiación gamma porque es demasiado energética.
  • Necesitaría materiales más radiactivos de lo normal para generar los rayos gamma requeridos.
  • La energía nuclear no es del todo popular tal como es. Tendría que convencer a mucha gente de que toda la configuración es segura para implementarla a gran escala.

Jan Dvorak sugirió esencialmente rodear un reactor con celdas semiconductoras generadoras de electricidad sensibles a los rayos gamma, que generarían electricidad y tal vez proporcionarían algo de protección contra la radiación. Es un pensamiento interesante, y ciertamente podría funcionar. Me pregunto cuál sería la irradiación en diferentes puntos dentro de la cámara del reactor.

Si obtiene un generador gamma con una eficiencia decente, podría envolverlo alrededor de los reactores en una planta de fusión normal. No estoy seguro de si sería algo más que una gota en el océano, pero si funciona como un escudo contra la radiación, sigue siendo una victoria.

Sí

En los reactores de fisión modernos , una pequeña cantidad de la energía liberada es radiación gamma. Es capturado por el blindaje del reactor y contribuye al calentamiento general del sistema.

Si tuviera una fuente gamma altamente activa, se podría hacer lo mismo para calentar una gran pieza de protección. Ese calor, a su vez, podría impulsar un Ciclo Rankine (como los reactores modernos) o un Motor Sterling . Para eficiencias mucho mejor que un panel. A modo de comparación, un Rankine puede tener una eficiencia superior al 40% y los motores Sterling alrededor del 20%, aunque creo recordar haber visto un 50% en alguna parte.

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