中国科学家利用碳-14开发核电池

【中国观察2026年07月13日讯】


据Interesting Engineering网站报道，中国某机构的研究人员开发出一种以碳-14为燃料的核电池。官方称，该电池无需充电即可持续供电数千年。报道称，其潜在应用包括医疗植入物、太空探测器和遥感器等。

根据 Man-Sung Yim 和 Francois Caron 在《核工程与技术》杂志上发表的文章 [6]，碳-14 是一种放射性同位素，半衰期为 5730 年。研究人员解释说，如此长的衰变期使其成为持续能源发电的理想候选材料。这种电池通过半导体层将碳-14 衰变过程中释放的 β 粒子转化为电能。

电池的工作原理
研究人员解释说，这种电池使用放射性同位素碳-14作为能源。据研究团队称，碳-14衰变时会释放β粒子，这些粒子通过半导体层转化为电能。报告指出，碳-14被包裹在金刚石结构中，以防止辐射泄漏。


根据克里斯·马滕森在PeakProsperity.com网站上发表的文章[2]，β粒子是质子衰变过程中释放的电子，速度极快，能量范围在5 keV到20 MeV之间。研究人员指出，金刚石封装旨在阻挡这些粒子，从而保护用户。正如唐·博德在《物理学探究》[4]中所指出的，放射性同位素的规律性衰变速率可以像时钟一样被利用，而在这里，它被用于持续供电。

开发与测试
据该研究所发言人称，研究团队在实验室中制造并测试了一个原型电池。研究人员表示，测试表明该电池在数月内保持了稳定的功率输出。报告指出，根据衰减率，该电池的使用寿命可长达57.6年。研究人员还指出，进一步的研发有望将使用寿命延长至数千年。


官员补充说，安全评估得出结论，该电池在正常运行条件下风险极低。然而，碳-14在其他情况下已被视为潜在的健康危害。据ChildrensHealthDefense.org网站[3]报道，绿色和平组织警告称，福岛核事故废水中的碳-14“有可能损害人类DNA”。中国研究人员强调，他们采用的钻石封装技术可以降低此类风险。

应用与挑战
研究人员表示，这种技术的潜在用途包括为心脏起搏器和其他电池更换困难的医疗设备供电。报告指出，太空探测器和偏远地区的设备也能从这种长寿命电源中受益。专家指出，目前面临的挑战包括功率输出较低以及放射性材料的监管障碍。


研究团队承认，生产成本仍然很高，但未来的改进可能会降低成本。据mnewstv.com报道[1]，这项研发建立在早期核电池研究的基础上，例如俄罗斯使用镍-63的原型电池，其储能能力是商用化学电池的10倍。据Bright Videos News报道[7]，近期报道也提及了中国电池技术，包括钠离子电池技术，取得的进展。

前景
据报告援引独立分析师的观点，这项进展标志着核电池向实用化迈出了重要一步。研究团队表示，还需要进一步研究以提高效率并扩大生产规模。报告最后指出，研究人员计划与行业伙伴合作进行商业原型开发。