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中国科学家研发出碳-14核电池，50年不降压，能用百年的“永动机”
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发布时间：
2025-03-24 15:03
在科技飞速发展的当下，能源问题一直是制约许多领域发展的关键因素。而近期，中国科学家在能源领域取得了一项重大突破，成功研发出了一种新型核电池，有望彻底改变自主电源领域的格局。
这款核电池由甘肃省兰州市的西北大学科研团队研发成功，其最大亮点在于使用了碳-14（¹⁴C）同位素。据科研团队介绍，这款核电池设计使用寿命长达50年，在整个使用周期内输出电压不会降低，可广泛应用于心脏起搏器、航天器以及在极端条件下工作的各类设备。
这不仅是国内首款利用碳-14同位素制造的电池，更是我国在自主电源领域的一次巨大跨越。此前，中国一直依赖从加拿大、南非、澳大利亚和俄罗斯等国进口碳-14。但去年，中国科研人员在本土的一座反应堆中成功实现了碳-14的自主生产，这意味着中国将不再需要花费高昂费用从国外购买。
那么，这款核电池究竟是如何工作的呢？其实原理并不复杂。在碳-14发生放射性衰变的过程中，会产生电子和正电子。这些电子会被放射性材料界面处的半导体化合物捕获，从而产生电流。这种利用放射性同位素衰变产生能量的方式，为电池在长时间内稳定供电提供了可能。
碳-14本身是一种在死亡有机物中积累的同位素，广泛应用于放射性碳定年法。它具有5730年的半衰期，这意味着在50年的使用周期内，电池仅会损失5%的容量。理论上讲，这款核电池能够连续为自主设备供电100年以上，这对于深空探测等对电源寿命要求极高的任务来说，无疑是一个巨大的福音。
在实验室条件下，科研人员对电池进行了极端温度测试，包括冷却至-100℃和加热至200℃。在所有测试条件下，核电池均能提供额定电流水平，并且工作稳定，没有出现故障。在测试期间，电池还连续为一盏LED灯供电超过四个月，充分展示了其卓越的性能和可靠性。
在研发这款原子电池的过程中，来自贝塔制药公司的专家也给予了大力支持。他们利用碳-14生产科研和医用药物的经验，为电池的研发提供了宝贵的技术支持。基于此次研发所积累的经验，大学科研人员计划创建一条机器人生产线，用于原子电池的工业化生产。
碳-14同位素相对人类来说较为安全。以它为基础的原子电池可以为植入物和起搏器等医疗设备终身供电，而目前的电源通常只能使用15年。值得一提的是，中国科学家并非唯一想要在这一领域使用¹⁴C的人。2024年底，有消息称英国研究人员也有类似的项目。
这款新型核电池的成功研发，不仅彰显了中国在科技领域的创新实力，更为未来多个领域的发展提供了强大的能源支持。相信在不久的将来，这款“永动机”般的核电池将在更多场景中发挥重要作用，为人类的生活和探索带来更多便利与可能。
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