西北師大參與研制的我國首款碳-14核電池發(fā)布

本報蘭州訊（新甘肅·甘肅日報記者蘇家英）由無錫貝塔醫(yī)藥科技有限公司聯(lián)合西北師范大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研制的碳-14核電池原型機(jī)“燭龍一號”于近日發(fā)布。這是我國首款碳-14核電池，也是全球首款基于碳化硅半導(dǎo)體材料及高比活度碳-14核電池，從核心材料研發(fā)到換能器件制造擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。該成果的發(fā)布，標(biāo)志著我國在核能技術(shù)領(lǐng)域與微型核電池領(lǐng)域取得重大突破。

碳-14核電池“燭龍一號”研制過程中，西北師大科研團(tuán)隊(duì)和貝塔醫(yī)藥整合技術(shù)和資源優(yōu)勢，聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)，攻克了高比活度碳-14源制備、解決了碳化硅換能器件能量轉(zhuǎn)換率低且穩(wěn)定性差等關(guān)鍵技術(shù)難題。

據(jù)了解，碳-14同位素半衰期長達(dá)5730年，碳-14核電池理論上有著長達(dá)數(shù)千年的超長壽命，還有-100℃至200℃極端溫度適應(yīng)性、2200mWh/g超高能量密度、50年設(shè)計壽命小于5%的性能衰減率。同時，支持毫瓦級脈沖放電及能量智能管理，可適配不同場景需求。

目前，搭載碳-14核電池“燭龍一號”的LED燈已持續(xù)工作近4個月，累計超過35000次脈沖閃爍，證明該核電池運(yùn)行持久且穩(wěn)定。經(jīng)中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院的測試，碳-14核電池“燭龍一號”核心技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先。

西北師范大學(xué)碳-14核電池項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人蘇茂根教授認(rèn)為，該成果具有廣闊產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景，在醫(yī)療領(lǐng)域，可為腦機(jī)接口、心臟起搏器等植入式設(shè)備提供永久能源；在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，可支撐萬億級傳感器網(wǎng)絡(luò)；在海洋深處、南極北極以及月球、火星等極端環(huán)境，可作為無須維護(hù)保養(yǎng)的持續(xù)供電電池；在宇宙深空探測領(lǐng)域，可助力深空探測器儀器儀表持續(xù)工作。

碳-14核電池“燭龍一號”的成功研制，充分驗(yàn)證了三個科學(xué)問題，即碳-14放射源制備核電池專用高比活度放射源的可行性；利用輻射伏特效應(yīng)進(jìn)行碳-14能量轉(zhuǎn)換的可行性；利用碳-14核電池進(jìn)行能量存儲與脈沖放電的可行性。在此基礎(chǔ)上，下一代“燭龍二號”的研制已提上日程，將著力實(shí)現(xiàn)碳-14核電池的小型化，持續(xù)提高安全性。