俄羅斯核電池新進展 用鎳奈米簇將 β 射線轉換成電

摘錄自2018年9月20日科技新報報導

俄羅斯國立核研究大學(MEPhI)近期發表在《Applied Physics Letters》的研究成果顯示,已成功透過同位素鎳 63 奈米簇將 β 射線轉換成電,研發出號稱使用壽命可長達 100 年的核電池,有助於醫療微型設備、小型機器人與航太、極地深海探測器。

現在目前已經可以透過微機電系統(micro-electromechanical)與奈機電系統(nano-electromechanical)把操作範圍限制在微米、甚至是奈米範圍內,讓科學家打造更小的醫療與遠程設備,但仍缺乏相對應的電池,現在的微型鋰離子電池、小型太陽能電池或是燃料電池體積還是太大,而且也有壽命限制。

因此科學家將目光轉向核電池。MEPhI 物理技術度量衡問題學院助理教授 Pyotr Borisyuk 表示,團隊透過研究鎳奈米簇鎳薄膜的電─物理特性,打造「不同於以往」的物理系統,可以有效將鎳 63 同位素的 β 衰退能量轉換成電,且鎳奈米簇薄膜內部還可產生二次電子,進一步增強 β 粒子非彈性碰撞產生的電流,實驗中也沒有使用難以製造的半導體系統來轉換鎳 63 的衰退能量。透過獨特的鎳奈米簇薄膜與梯度分布技術,核電池又朝商業化更進一步。

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