近日,苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室的王殳凹教授和王亚星教授团队,联合国内多家研究机构,成功提出了一种基于“内置能量转换器”的锕系微型核电池设计方案。这一新型核电池具备极高的能量转化效率,理论上可持续工作上千年,且性能不受温度等环境因素影响。
这种微型核电池通过放射性同位素的衰变能转化为电能,打破了传统化学电池寿命短、性能易受外界环境影响的局限,尤其适用于那些传统电池无法胜任的极端环境。
新型锕系核电池的主要优势在于其使用了超铀核素,如241Am和243Am等放射性废料。这些元素拥有极长的半衰期和高能量的α衰变能,能够持续为核电池提供稳定的能量来源。
实验中,研究团队仅使用了11μCi的放射性核素,便成功在能量转换器中观察到了由243Am衰变产生的肉眼可见的自发光现象。更为重要的是,该核电池的能量转化效率达到了3.43%,相较于传统设计,提升了近8000倍。
在长达200小时的连续运行中,这款微型核电池的性能几乎没有出现衰减,展现了其卓越的稳定性。这一研究成果为核电池领域带来了近几十年来的重大突破,也为锕系核素在非核燃料循环领域的应用开辟了新方向。
未来,这种高效、长寿命的核电池有望广泛应用于航天器、深海探测设备等极端环境,为这些领域提供可靠、持久的能源解决方案。