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烛龙衔光照千年——中国碳-14核电池的突破与荣光

2025-12-10

         当搭载“烛龙一号”的LED灯持续闪烁四个月,累计完成3.5万次脉冲时,这束微光不仅见证着一场能源革命,更宣告我国在核电池领域实现重大突破。这款由无锡贝塔医药与西北师范大学联合研发的碳-14核电池,作为全球首款碳化硅基碳-14核电池,以五千年续航的潜力,为人类能源应用开辟了新维度。

         核电池的核心魅力在于“永恒动力”,而“烛龙一号”的创新之处在于让这份动力兼具高效与安全。其采用碳-14同位素与碳化硅半导体复合技术,碳-14长达5730年的半衰期赋予电池理论上千年的续航能力,2200mWh/g的能量密度更是三元锂电池的10倍以上。更令人振奋的是,它将能量转换效率提升至8%,短路电流达282nA,开路电压2.1V的性能指标,让毫瓦级脉冲放电成为现实。

         “核”曾是安全焦虑的代名词,而“烛龙一号”用14层化学气相沉积技术给出破解方案。研发团队将高比活度碳-14牢牢锁入碳化硅晶格,这种半导体材料既是能量转换桥梁,也是防护屏障。距离电池5厘米处辐射剂量不足0.05微希沃特/小时,仅相当于3分钟飞机航程的自然辐射,通过国家核安全局备案的它,安全性甚至优于夜光手表。

         从医疗植入体到深空探测器,这款微型核电池正解锁多元应用场景。对心脏病患者而言,它能让心脏起搏器告别5-10年更换一次的手术痛苦,以50年性能衰减低于5%的稳定性提供终身动力;在物联网领域,它可为万亿级传感器网络持续供电,破解偏远地区设备维护难题;在南极、深海等极端环境,-100℃至200℃的适应能力让其成为无人区的“能源灯塔”。

         这一突破并非偶然,而是我国核电池技术厚积薄发的成果。从1971年第一台210Po电池填补空白,到嫦娥探月工程采用钚-238核电池,再到如今“烛龙一号”领跑全球,几代科研人攻克了源制备、封装稳定性等诸多难关,实现全流程自主知识产权。它不仅让核废料中的碳-14变废为宝,更推动我国在微型核电池领域实现从跟跑到领跑的跨越。

         以“烛龙”为名,寓意着以科技之光照亮前路。这款核电池的成功,不仅是能源技术的突破,更是“科技向善”的生动诠释——让放射性元素从潜在风险变为温顺能源。当这束来自千年核源的光芒持续闪耀,它照亮的不仅是LED灯的微光,更是中国高端制造的创新之路,为人类可持续发展注入源自东方的科技力量。

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