中国科学家最近发明了一种神奇的微核电池，比一颗米还小，效率却超过传统设计8000多倍，可以像你老妈一样，永不休息、任劳任怨、稳定地为你服务几十年，直到油尽灯枯，是迄今为止最高效的核电池设计。这项研究已发表9月18日《自然》杂志上。
这项研究来自苏州大学的团队，研究人员废物利用，使用从核废料中提取出来的镅作为原料来制造核电池。镅是具有高度放射性的超铀元素，同位素最长的半衰期也只有7370年，因此在地球上没有天然存在，而是人类核试验开始后才出现的。
目前大部分的镅都是在核反应堆中以中子撞击铀或钚而形成的，一吨核废料大约含有100克的镅，因而极为昂贵。
研究人员制造这种微核电池的过程，有点像制作一款特制的甜点。首先需要把镅嵌入一种特殊的聚合物晶体中，就像是把美味的果酱放进松饼中，可以让它脱胎换骨，变得更加美味可口。
在微核电池制造中，这也是最关键的一步，可以将镅辐射出来的α粒子能量转化为持续不断的稳定绿光，就像萤火虫的小屁屁一样。然后科学家们将这个发光晶体和一个光伏电池结合，把光转化为电能。
最后，整个电池被装进小小的石英壳里，就像把精致的点心放进漂亮的盒子里，时尚又美观。但微核电池的这个外壳可不简单，主要是为了防止辐射泄漏，毕竟这家伙具有很高的放射性。
研究人员经过200多小时的测试，发现这种微核电池能以前所未有的效率，产生相对较高的能量和稳定的电力供应，并且极少量的放射性物质就能发挥作用，超过传统设计8000多倍。
科学家们预测，这种微核电池可以稳定工作几十年，看到这里你可能有一个疑问，镅的半衰期达到了7000多年，为什么才稳定工作几十年呢？
这是因为构成它的组件常年遭受辐射暴露，几十年后可能会因为退化而不可用。是不是也有点像咱们的老妈，辛苦操劳几十年，最后全身零件衰退了，就不能陪伴我们走到最后了？
当然，微核电池虽然前所未有地高效，但它的功率还是太低了，每居里只能产生139微瓦的能量，需要数十亿个电池才能点亮一个灯泡。然而这种电池不惧任何环境挑战，可以提供稳如老狗的电力输出，这在无人值守的远程监测、深海探险、太空探索等任务中，都可能有着极为重要的应用。
参考文献：
Li, K., Yan, C., Wang, J. et al. Micronuclear battery based on a coalescent energy transducer. Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07933-9
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