中国初创公司北京贝塔伏特新能科技有限公司宣布推出世界上第一个微型核电池,并发布了第一个核电池产品BV100。该公司利用镍63核同位素核衰变技术和金刚石半导体(第4代半导体),成功将核电池小型化、模块化、低成本化,这项技术刚获得中核集团2023年创新大赛三等奖。
该微型核电池的尺寸为15×15×5毫米(比硬币更小),包括放射性同位素N-63,能够持续工作50年,无需充电或任何维护。
开发商声称,这种电池是绝对安全的,完全没有外部辐射。微型核电池能量密度高,针刺或枪击不会起火爆炸,在零下60℃至120℃范围内均能正常工作。经过一段时间的衰变,变成稳定和非放射性铜同位素,不会对环境构成威胁。
微型核电池(penny-sized nuclear battery)是指体积小,只有一硬币的厚度,电力极强,使用非常安全的“核电池”。可用于手机充电。它通过利用微型和纳米级系统开发出了一种超微型电源设备,这种设备通过放射性物质的衰变,释放出带电粒子,从而获得持续电流。
微型核电池在军事、航空航天、医疗、物联网、无人驾驶、智能机器人等各领域都具有广泛的应用前景。
微型核电池的安全性评估需要考虑以下几个方面:
1. 放射性物质的安全性:微型核电池通常使用放射性同位素作为能源,因此需要评估放射性物质的安全性,包括放射性物质的泄漏、辐射水平、半衰期等。
2. 电池设计的安全性:微型核电池的设计需要考虑到电池的结构、材料、封装等方面,以确保电池在正常使用和异常情况下的安全性。
3. 电池使用的安全性:微型核电池的使用需要遵守相关的安全规定和操作规程,以确保电池的安全使用。
4. 环境影响的安全性:微型核电池的使用可能会对环境造成一定的影响,因此需要评估电池的环境影响,包括放射性物质的排放、对生态环境的影响等。
绝大多数高端技术都是经历了从军用逐渐普及到民用的这样一个过程。根据目前已知信息,微型核电池很可能已经在很多国家的军事、航天领域等展开了应用,只不过尚未普及到民用阶段。
1999年美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究者在美国能源部的资助下在国际上首先提出了结合微机电系统技术和核能科学与技术, 开展微型核电池或称放射性同位素电池的研究, 随后在美国国防部的资助下, 继续在美国康乃尔大学开展研究工作。
空间研究机构,像美国的国家航空航天局(NASA)早在从20世纪60年代开始的一系列太空任务中,例如旅行者号探测器和不久前发射的正在环绕土星轨道上运行的卡西尼探测器,采用了放射性同位素热电子发电机。这些空间探测器离太阳太远、无法使用太阳能电池阵列供电,核电池可以良好的解决这个问题。
英国BBC电台2009年10月9日报道称,由美国密苏里大学计算机工程系教授权载完(音)率领的研究组研发出了体积小但电力强的“核电池(nuclear battery)”。该研究成果被刊登在最新一期的《应用物理杂志》等科学杂志。
俄罗斯此前也曾宣称成功研发出一种小型核电池,据说可以连续工作80年,并且可以应用在汽车和手机等日常生活用品上。
另外日本不但在全国范围内大规模使用核电站,对微型核电池领域也做了巨大的投入,具有丰富的经验和技术积累。
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