這些第一代反應(yīng)堆使用石墨塊作為調(diào)節(jié)劑來(lái)減慢中子裂變速度，以保持核裂變過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行，但是幾十年的服務(wù)，使得英國(guó)已經(jīng)排放了95,000噸石墨塊，成為核廢料，因?yàn)檩椛浞磻?yīng)器將塊中的一些惰性碳變成放射性的碳-14。盡管碳-14發(fā)射的β粒子不能穿透幾厘米的空氣，但它仍然太危險(xiǎn)，不允許進(jìn)入環(huán)境。布里斯托團(tuán)隊(duì)的解決方案是從石墨塊中移除大部分碳-14，并將其轉(zhuǎn)變成發(fā)電鉆石，而不是進(jìn)行深埋處理。

核金剛石電池基于以下事實(shí)：當(dāng)人造金剛石暴露于輻射時(shí)，其本身會(huì)產(chǎn)生小電流。這可以構(gòu)建一個(gè)沒(méi)有移動(dòng)部件，不排放廢氣且無(wú)需維護(hù)的電池。布里斯托爾研究人員發(fā)現(xiàn)碳-14不均勻分布在石墨塊中，集中在最靠近鈾燃料棒的一側(cè)。為了生產(chǎn)電池，研究人員對(duì)墨塊加熱，從放射性末端排出碳-14，然后加以收集，并使用低壓和高溫將其變成人造鉆石。

一旦形成鉆石，由碳-14發(fā)射的β粒子與金剛石的晶格相互作用，拋棄電子并產(chǎn)生電流。鉆石本身是放射性的，因此它們外涂第二層非放射性金剛石涂層以輻射屏蔽。這意味著坐在金剛石電池旁邊的人會(huì)收到與坐在香蕉旁邊的人一樣多輻射。此外，鉆石的硬度有助于保持放射性物質(zhì)的安全。

研究人員表示，碳-14具有很長(zhǎng)半衰期，研究人員估計(jì)，鉆石電池在5,730年后仍然會(huì)有50%的容量，適合需要長(zhǎng)期使用能量源的低功率電氣設(shè)備，如起搏器，衛(wèi)星，高空無(wú)人機(jī)，甚至宇宙飛船。