一场聚焦核能技术自主创新的成果发布会日前在甘肃省兰州市落幕。该活动由西北师范大学发起，甘肃烛龙科技有限公司承担承办工作，会上公开了全新品牌“千纪源”旗下的两大研发产物——分别为“天枢”型碳-14核电池和“能枢”型碳化硅换能器。
在深空探测、极地作业、无人值守设备以及特种军事装备等领域，核电池一直扮演着不可替代的长期动力角色，同时被视作国家未来能源版图与科技自立的关键拼图。不过，既往的工程实践长期受困于三个瓶颈：输出功率难以上升、结构集成化程度不够、制造成本居高不下。
西北师范大学该项目的主持人苏茂根教授在介绍中透露，碳-14这种同位素的半衰期长达五千七百余年，由此制成的核电池在理论上具有数千年持续供能的潜力，且能在零下百摄氏度至零上两百摄氏度的温差范围内保持正常运转。该课题组借助碳-14放射源，将装置的实际出力推升至微瓦级别，再配合碳化硅材质的高效换能部件，力求为物联网传感节点、深海探测器及航天飞行器等提供一种无需维护、长期稳定的电源解决方案。
若与去年十一月面世的国内首款碳-14电池工程样机“烛龙一号”相比，此次推出的“千纪源”系列在五个技术维度上实现了跨越——包括放射源的匹配工艺、碳化硅转换器的设计、三维层叠封装手法、智能化的电能调控，以及无外接电源的自感应技术，由此搭建起一套完全摆脱外部依赖的国产技术框架。
具体到“天枢”型号，其外形体积被控制在16.8立方厘米，内部装填了129毫居里的碳-14源物质。实测数据显示，短路状态下可产生0.713微安电流，开路电压达到2.06伏，填充因子为0.77，最大能输出1.13微瓦的功率。相比前代产品，各项关键参数均有明显跃升：放射源的比活度提高至原先的1.5倍，但所用源量只相当于过去的22%，意味着原材料开支大幅压缩；短路电流增强到2.5倍，填充因子从0.73优化到0.77，最大输出功率则攀升为之前的2.6倍。
更值得注意的是，在开路电压与输出稳定性毫无折损的前提下，整体有效尺寸缩减至旧款的17%，而体积功率密度反过来提升了15.5倍。这一组数据彻底扭转了早期碳-14电池效率低下、造价昂贵、体型笨重且功率密度欠佳的局面，完成了向小型化、大功率、低成本和高集成度的全面进化。
此次“千纪源”系列的问世，实际上宣告我国在该领域已打通从同位素源、换能器件、安全封装、微弱能量管理直至实际场景验证的完整自主链条，标志着碳-14核电池事业迈入了全要素可控的新阶段。
（集邦化合物半导体整理）
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