【英國國家核實驗室網(wǎng)站2022 年12 月9 日報道】英國航天局和國家核實驗室(NNL)近日宣布,將合作研制全球首個由镅-241提供動力的核電池。
核電池是一種利用放射性同位素衰變熱發(fā)電的系統(tǒng),具有壽命長、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、比功率高、可靠性強和不受環(huán)境影響等優(yōu)點,可為在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、極地荒原考查、無人氣象站等惡劣條件下運行的設(shè)施提供電力。自20世紀60年代以來,以钚-238為燃料的核電池已在空間任務(wù)中得到普遍應(yīng)用。但目前僅有美國和俄羅斯能夠生產(chǎn)钚-238,且供應(yīng)數(shù)量有限,因此迫切需要研發(fā)以其他放射性同位素為燃料的核電池。
在研究人員發(fā)現(xiàn)镅-241 可以替代钚-238 作為核電池燃料后,國家核實驗室于2009 年啟動了相關(guān)研究工作。镅-241是钚-241的衰變產(chǎn)物,可以從乏燃料中提取。镅-241的半衰期為432.6年,遠遠超過钚-238的86.4年——意味著以镅-241為燃料的核電池將擁有更長的運行壽期。國家核實驗室領(lǐng)導的一個研究團隊2019 年成功利用镅-241衰變熱發(fā)電,點亮了一個小燈泡——證明了镅-241可以作為核電池的燃料。
以镅-241 為燃料的核電池研發(fā)工作由英國航天局委托并資助國家核實驗室開展。具體工作將在位于塞拉菲爾德的一座實驗室中開展。塞拉菲爾德目前擁有充足的镅-241 庫存。預(yù)計這種新型核電池將在未來四年內(nèi)投入使用,并可能首先用于歐洲航天局的“阿爾戈”號登月任務(wù)。