3月27日，在北京召開的中關(guān)村論壇年會上，國家自然科學(xué)基金委員會發(fā)布2024年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院、放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王殳凹教授、王亞星教授研究成果“高能量轉(zhuǎn)化效率錒系輻射光伏微核電池的創(chuàng)制”入選。
微型核電池因持久穩(wěn)定的電力供應(yīng)特性，在極端環(huán)境和長期運(yùn)作需求中具有獨(dú)特優(yōu)勢。錒系核素因其長半衰期和高衰變能，成為該類電池的理想“燃料”。然而，傳統(tǒng)的微型核電池設(shè)計(jì)中嚴(yán)重的自吸收阻礙了錒系核素衰變能的高效轉(zhuǎn)換。
王殳凹、王亞星和西北核技術(shù)研究所/湘潭大學(xué)歐陽曉平等提出了一種基于“聚結(jié)型能量轉(zhuǎn)換器”的錒系微型核電池架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了錒系核素與能量轉(zhuǎn)換單元的分子級耦合，大幅削減了自吸收效應(yīng)，使衰變能轉(zhuǎn)化效率提升了8000倍。該研究結(jié)合光伏電池技術(shù)將輻射自發(fā)光轉(zhuǎn)化為電力輸出，開發(fā)出新型錒系輻射光伏核電池，達(dá)到了此類電池最高的能量轉(zhuǎn)換效率。該研究為高效微型核電池開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)，也為放射性廢物的高值資源化利用提供了新思路。相關(guān)研究結(jié)果于2024年9月18日發(fā)表于《自然》。
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