栏目导航
相关文章
可续航上千年!我国首款碳-14核电池研制成功外媒:颠覆性打破
来源:火狐体育登录 发布时间:2025-03-15 06:17:05
近来,我国无锡一家科技企业宣告成功研宣布全球首款根据碳-14同位素的核电池,其规划寿数逾越1000年,单位体积内的包括的能量高达传统锂电池的10倍以上。
这一效果不只改写了人类对动力技能的认知,更意味着我国在核能微型化应用范畴占有了全球技能制高点。评论称:这或许是继可控核聚变之后,动力范畴最具颠覆性的打破。
碳-14核电池选用β伏特效应原理,每克燃料可开释3.7万焦耳能量,单位体积内的包括的能量到达锂电池的10-50倍。其共同的模块化规划可将能量输出安稳控制在微瓦至瓦级,完美适配不同场景需求。相比之下,传统核电池运用的钚-238本钱高达8000美元/克,而碳-14质料本钱仅为前者的1/20。
在-60℃至120℃温度区间内,该电池输出动摇小于1%,抗辐射、抗电磁干扰功能逾越军用规范。真空环境测验显现,其接连作业10年功能衰减仅为0.3%,这在某种程度上预示着在深空勘探中,勘探器无需依靠太阳能板即可继续运转千年。
依托碳-14同位素5730年的半衰期特性,合作自主研制的半导体能量转化层,电池有用作业寿数打破1000年。试验室加快老化试验证明,接连运转300年后的输出功率仍坚持初始值的92%。
选用多层碳化硅防护结构,将辐射剂量控制在0.1μSv/h以下,低于天然环境本底辐射。即便遭受1500℃高温或50MPa压力冲击,放射性物质走漏危险仍低于10^-9量级。
心脏起搏器、神经影响器等植入式医疗器械将完全离别5-10年的替换周期。患者无需接受重复手术危险,单次植入即可终身运用。更值得等待的是,微型核电池为人工器官、生物芯片等前沿医疗设备供给了永久供能计划。
旅行者勘探器运用的钚-238核电池已继续供电45年,而碳-14电池的千年续航才能将使深空勘探器打破太阳系边沿成为或许。在近地轨迹,微型卫星群可脱节太阳能帆板捆绑,完成全轨迹、全姿势的继续作业。
偏远地区的环境监督测定传感器、海底光缆中继器、极地科等,将脱节定时替换电池的运维窘境。单个核电池即可支撑智能设备运转数十代人,极大下降物联网体系的全生命周期本钱。
这项打破标志着我国在核能使用范畴完成三大跨过:初次将核电池本钱降至商业化门槛;创始碳同位素提纯封装工艺,纯度到达99.9997%;开宣布转化功率达35%的β伏特半导体,较世界现有水平提高8倍。
正如《天然》动力子刊点评:当其他几个国家还在争辩核能安全时,我国已将原子级动力革新装进了芯片巨细的设备。
这项技能不只或许催生万亿级新鼓起的工业,更重要的是让人类文明具有了跨过千年的动力传承载体——从监测气候变迁的地质传感器,到承载人类文明的深空勘探器,碳-14核电池正在书写一部归于我国科技的时刻简史。