北京
中國已在月球車任務中使用核電池，但希望為工業應用制造更小、更強大的核電池。
西北師范大學和中國甘肅燭龍科技的研究人員攜手，利用碳-14同位素和碳化硅（SiC）換能器，制造出新一代核電池。這一新型核電池不僅容量較前代大幅提升，而且實現了完全國產化。
核電池，又稱同位素電池或原子電池，利用內部放射性同位素衰變釋放的能量來發電。由于放射性同位素的半衰期可長達數十年甚至數百年，核電池的持續工作時間遠比化學電池長。
因此，核電池非常適合用于航天器和遠程環境傳感器，若選用合適的放射性材料，還可有益于醫療植入物。美國國家航空航天局（NASA）早在1977年的旅行者號探測器和2012年的火星好奇號巡視器中就使用了核電池。中國也在嫦娥三號和嫦娥四號月球車中應用了核電池。
此次最新成果是中國研制更小、更強大、可服務于工業應用的核電池戰略的一部分。
優于前代
西北師范大學研究團隊曾在2024年制造出一款碳-14核電池，將其命名為“燭龍一號”（Candle Dragon?I，或Zhulong-1）。新一代電池被稱為“乾極淵·天樞”（Qianjiyuan Tianshu），其放射性材料用量被限制在22%，同時在電壓和穩定性不變的情況下，將功率最大化提升至2.6倍。
西北師范大學項目負責人蘇茂根解釋道：“早期版本功率低、集成度差且成本高昂，因此團隊著力將設備做得緊湊、強大、經濟實惠并實現完全國產化。”
研究團隊列舉了“乾極淵·天樞”相較于“燭龍一號”的五大升級，包括更匹配的放射源以及節省空間、提升集成度的三維堆疊設計。此外，微功率管理系統和內置傳感器使電池能夠實現自供電運行。
通過采用中國制造的碳化硅換能器，電池的效率也得到提升。
“乾極淵·天樞”的性能
新一代電池尺寸僅略大于一立方英寸（16.8立方厘米）。使用129毫居里的碳-14時，可輸出0.713微安的電流、2.06伏的電壓，最大輸出功率為1.13微瓦。
傳統核電池的做法是利用熱電材料將衰變熱轉化為電能，但這類電池的系統通常體積龐大，并且需要高溫才能運行。而“乾極淵·天樞”則是讓衰變產生的電子或β粒子射向碳化硅半導體，直接利用它們產生電流。
研究人員稱，這種電池實際上很像太陽能電池板，只不過它不是利用光，而是利用輻射。雖然研究人員僅將電池體積縮小了17%，卻成功將體積功率密度提升約15倍。
此外，據報道，由于碳的半衰期為5730年，該核電池的有效壽命可達數千年。
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