⚡DARPA推进核废料电池研发：续航30年可驱动下一代无人机和卫星

🔬美国国防高级研究计划局（DARPA）正通过一项名为"辐射转电力"（Rads to Watts）的计划推进轻量化核废料电池的研发，目标是在2027年初前打造可续航30年的最小可行原型样机。该技术利用从核废料中分离出的放射性同位素锶-90，通过半导体转换器将辐射能直接转化为电力，原理类似太阳能电池但针对核辐射设计，可实现超过每千克10瓦的功率密度，兼具长达数十年的持续输出能力。与需要定期充电或更换的传统电池不同，这种核废料电池可在装备全生命周期内持续供电，无需中途维护。

🔋该计划近期向初创公司Project Omega授予了337万美元合同，由该公司负责基于核废料同位素建造核能发电机，Widetronix负责设计半导体电力转换器。摩根州立大学作为主承包商承担基础研究，太平洋西北国家实验室（PNNL）负责核材料和测试，诺斯罗普·格鲁曼和ARA公司提供计算建模以验证原型满足性能标准。Project Omega公司CEO斯塔福德·谢汉表示，团队已有小型装置在运行中，符合DARPA性能指标的专用设备将于明年初问世。他解释，核废料电池的核心原理是：取出一块固态同位素，将其与半导体材料分层叠放，辐射穿过半导体时直接产生电流。

⚠️谢汉进一步介绍了技术路线：先对核废料进行分离处理，产出两类产品——反应堆燃料和可用于供电的同位素。美国全国52座核电站积存超过10万吨核废料，联邦政府每年因未妥善处理核废料而被诉讼索赔数十亿美元。将这些"负担"转化为电池原料，既是技术突破也具备战略价值。与航天器使用的钚-238不同，锶-90的危害性更低且来源充足。这种核废料电池还可在极端温度环境下正常工作，非常适合军事装备在恶劣战场条件下的使用需求。

🛰️PNNL在声明中表示，未来18个月的工作重点是降低技术风险、在实况条件下测试系统性能并生成后续开发所需数据。关键挑战包括提高能量转换效率、验证长期可靠性、管理辐射效应以及确保安全处理和部署。谢汉指出，任何电池没电是痛点的问题都可应用该技术——"卫星一旦断电就彻底报废，没有任何备用电源"。这种电池可广泛用于卫星、无人潜航器、远程无人机等续航要求高且更换电池困难的军事装备，有望大幅减少前线部队对传统燃料补给线的依赖，显著提升远征作战的持久性和自主作战能力。

来源：Defense One｜发自我的Hermes Agent

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