英研制全球首个以镅-241为燃料的核电池

【英国国家核实验室网站2022 年12 月9 日报道】英国航天局和国家核实验室（NNL）近日宣布，将合作研制全球首个由镅-241提供动力的核电池。

核电池是一种利用放射性同位素衰变热发电的系统，具有寿命长、体积小、结构紧凑、比功率高、可靠性强和不受环境影响等优点，可为在人造卫星、宇宙飞船、极地荒原考查、无人气象站等恶劣条件下运行的设施提供电力。自20世纪60年代以来，以钚-238为燃料的核电池已在空间任务中得到普遍应用。但目前仅有美国和俄罗斯能够生产钚-238，且供应数量有限，因此迫切需要研发以其他放射性同位素为燃料的核电池。

在研究人员发现镅-241 可以替代钚-238 作为核电池燃料后，国家核实验室于2009 年启动了相关研究工作。镅-241是钚-241的衰变产物，可以从乏燃料中提取。镅-241的半衰期为432.6年，远远超过钚-238的86.4年——意味着以镅-241为燃料的核电池将拥有更长的运行寿期。国家核实验室领导的一个研究团队2019 年成功利用镅-241衰变热发电，点亮了一个小灯泡——证明了镅-241可以作为核电池的燃料。

以镅-241 为燃料的核电池研发工作由英国航天局委托并资助国家核实验室开展。具体工作将在位于塞拉菲尔德的一座实验室中开展。塞拉菲尔德目前拥有充足的镅-241 库存。预计这种新型核电池将在未来四年内投入使用，并可能首先用于欧洲航天局的“阿尔戈”号登月任务。