俄羅斯大學稱將造出壽命達100年的核能電池

【觀察者網綜合】據科技日報10月18日報導，俄羅斯薩馬拉科羅廖夫大學新聞辦日前宣布，該校研究人員正在研製一種使用期為100年的核能電池，並計劃在年內製造出這種新型電池的試驗樣本。據悉，該電池利用多孔碳化矽結構保護放射性元素這一新技術，若研製成功，將適用於各種管理和控制自動化系統中的傳感器，甚至在醫療、無人機、機械製造領域也具有廣闊應用前景。

核能電池（資料圖）

報導稱，這種新型電池中的放射源利用特殊元素碳14，其半衰期為5700年，它的優勢在於環保、便宜、壽命長。該項目負責人、總設計師維克多·切普爾諾夫說：「新型電池從生態上來說是安全的。所使用的放射性同位素碳14的輻射非常弱，甚至可被一張紙阻擋。同位素被放在電池金屬盒中，可完全控制輻射，因此是無害的。」

切普爾諾夫表示，這種電池的使用範圍相當廣泛，首先可在未來「技術」領域中使用。他說，「這種電源因尺寸緊湊，適用於各種管理和控制自動化系統中的傳感器，其中包括對人跡罕見的西伯利亞、遠東和北極地區石油天然氣管道進行不間斷監控。」

另外，這種新型電池還可應用於醫療、無人機、機械製造領域。醫療領域上，可以用於心臟病患者的心臟起搏器，使之使用壽命加強，避免患者二次開腔手術增加風險。在無人機領域，電源體輕且單位功率大對於滿足無人機持續工作的要求極為重要。此外，碳化矽材料不僅能夠抗寒，還能經受住近350攝氏度的高溫，裝有這種電池的傳感器在機械製造領域也極具價值。

據公開資料顯示，核電池又叫「放射性同位素電池」，它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變為電能而製造而成。目前已成功地用作太空飛行器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊軍事用途。一般核電池在外形上與普通乾電池相似，呈圓柱形。在圓柱的中心密封有放射性同位素源，其外面是熱離子轉換器或熱電偶式的換能器。換能器的外層為防輻射的屏蔽層，最外面一層是金屬筒外殼。

1969年人類第一次登上月球時，使用的阿波羅11號飛船就安裝了兩個放射性同位素裝置，供飛船在月面上過夜取暖用。此後發射的阿波羅飛船也都搭載了核電池，不過功用不同。2004年美國「好奇號」登陸火星時所使用的是一臺多任務放射性同位素熱電發生器，本質也是核電池。此外，據文匯報報導，我國首輛月球車「嫦娥三號」也裝載的是核動力裝置，使得我國成為繼美俄之後，第三個將核動力應用於太空探測的國家。

使用核電池的探測器

今年6月份，《廣州日報》曾報導美國國家心臟研究所（NHI）和原子能委員會（AEC）的核能心臟研究取得了突破性進展。研究人員使用鈽238（一种放射性元素）來為人造心臟提供能量，這種元素的自然放射衰變能夠使它發散出長達一個世紀的穩定熱量，從而推動血液在人體中流動。

核電池運用到心臟起搏器中

儘管核電池看似在目前有了一定應用，但是由於其有放射性汙染，必須妥善防護，而電池一旦裝成，不管是否使用，都將隨著放射性源的衰變而降低電池性能。因此，在地球上的應用極少。

2013年時，曾有外媒爆料稱我國某寶網站有賣20年不斷電的核電池。據了解，這款電池的正規名稱為NanoTritium，是美國佛羅裡達州City Labs在與2012年8月份正式成功研發的一種以「氚」（同位素符號：T或3H）為基料的核能電池，大小如同單截成人手指關節。一小塊電池售價6980元，最高有效使用年限達到20年。不過遺憾的是發電量極小，僅能為諸如手錶、計算器等小型電子設備提供相應的電力支持，而無法被用於手機、平板電腦或是筆記本當中。

可使用20年核電池

（觀察者網綜合科技日報、文匯報、廣州日報等）