你寻思一个电池能顶多久？一天？一礼拜？一个月？还是一年？十年？一百？NO，NO，这些都弱爆了好嘛！有一种电池，它持续放电几千年，而且现在就俩国家能研发出来。

C-14原子核的β衰变

英国作为工业革命的鼻祖，靠着煤炭以及蒸汽机，将全球工业化的齿轮给转了起来。

68年前建成全球第一个全规模核电站“考尔德霍尔”。

虽然最初的目的是用来生产用于英国核武器计划的钚，发电只是顺带的。

但考尔德霍尔证明了，核能作为一种电力来源的可行性，成功推动了全球更先进的核电站的开发。

世界上第一台用于轨道运输的蒸汽动力机车模型

英国一共建造了40多座核反应堆，其中除一座外，其余都使用石墨作为核心减速材料和结构组件。

这也带来了一个大问题——放射性石墨废料。

而英国，现在正堆积着100000吨这样的放射性石墨废料，可咋办？

就不能有什么废物利用的方法吗？

这就得说到咱们今天的主角了。

人工合成钻石

2024年12月，布里斯托大学和英国原子能管理局（UKAEA）联手研发出全球首个碳-14钻石电池。

这个东西的关键就是把核废料里的碳-14固定好，把它“锁”到人造钻石内部。

碳-14会自己“放电”（β衰变），释放出电子，进而转化为电能。

而且这碳-14的半衰期是5700年，也就是说，理论上这电池的续航能力能达到好几千年。

更妙的是，钻石这种材料不仅能挡住辐射，还可以捕捉电子发电，提供安全稳定的电流。

碳-14钻石贝塔伏特电池原型

虽然能量密度是低了点（微瓦级别），属于那种细水长流的类型，但是架不住它持久耐用啊！

那么这么块电池有什么用呢？

用处可就多了去了。

首先，在医疗领域，像心脏起搏器、眼科植入物这些高精仪器，装上这电池，那就可以一劳永逸，终身免更换了。

这是多少病人的福音呀。

常见的锂纽扣电池（左）和钻石碳-14电池（右）

再者，在太空探索方面，深空探测器有了它，就能获得源源不断的稳定电力。

像火星探测器上的传感器，装上这种电池，能用上个几百上千年。

虽然这项技术，现在才刚刚起步，离真正的大规模商用还有距离，但不可否认的是，它的前景不可限量。

参考信息：1、维基百科.《核电站》

2、中国棉花协会.《英国工业革命为什么从棉纺织业开始》

3、央视新闻网.《英国制造出首块碳-14钻石电池》

4、曼彻斯特大学官网.《新型石墨处理方法可以减少英国核废料负担》

漂浮在距离地球150亿英里的旅行者1号

咱们的稀土储量占了全球的将近一半，可很多年，咱们的稀土产业一直都在低端打转。

以白菜价把原料卖到国外，然后再花大价钱把那些精加工过的高端产品给买回来。

稀土资源的低价出口与高端技术的受制于人，促使咱们国家加大科技创新投入。

结果是喜人的，近年来，不仅突破了高纯度稀土材料的技术封锁，还在多个高科技领域成绩斐然。

云南省保山市的一座稀土矿

这包括了咱们今天的另外一个主角，碳化硅半导体碳-14核电池——烛龙一号。

2024年3月，无锡贝塔医药联合西北师范大学发布了全球首款碳化硅半导体碳-14核电池——烛龙一号。

虽然都是核电池，但是咱们的烛龙一号和英国的碳-14钻石电池是两个完全不同的研发路线。

烛龙一号是碳14同位素与碳化硅半导体的结合，利用碳-14衰变时发射的β粒子与半导体相互作用产生稳定的电子流，实现能量转换，也就是所谓的所谓的β伏特效应原理。

烛龙一号原型机

它成功攻克了三大技术难关：高比活度C-14源制备、换能器件能量转换率低以及稳定性差。

功夫不负有心人，最终烛龙一号展现出了令人刮目相看的性能：282nA的短路电流、2.1V的开路电压、433nW的最大输出功率，能量转换效率更是突破了8%，这在同类技术中可以说是独占鳌头了。

使用寿命与英国钻石电池一样，理论上来说，能够持续供电数千年之久。

烛龙一号新闻发布会

烛龙一号在极端环境下的表现尤为突出，它能在零下100℃到200℃的环境下正常工作。

这主要得益于碳化硅半导体材料的超强耐热性和导电性。

能量密度高达2200mWh/g，是传统三元锂电池的10倍以上，续航能力强得可怕。

50年设计寿命内性能衰减率小于5%。

不仅如此，它还支持毫瓦级脉冲放电和智能能量管理，可以灵活适应各种不同的应用场景。

碳化硅

与传统核电池使用的钚-238相比，碳-14的原料成本只有前者的1/20，可以说是非常物美价廉了。

在实际表现也印证了它的非凡能力。

在无锡贝塔同位素标记实验室，搭载烛龙一号的LED灯已经连续工作了近4个月，完成了超过35000次脉冲闪烁。

研发人员还通过接入核电池储能装置模组，成功驱动了蓝牙射频芯片进行信号发射和接收，这进一步验证了烛龙一号的实用性。

工作人员在无锡贝塔医药科技有限公司工作

烛龙一号的应用范围很广。

医疗植入设备：如脑机接口、心脏起搏器，它们将完全摆脱充电以及更换电池所带来，真正做到终身免换。

物联网：有望支撑起万亿级传感器网络，推动智能化进程。

极端环境应用：在深海探测、极地考察、航空航天等领域，烛龙一号完全可以提供全天候能源支持。

正如西北师范大学党委副书记王全进所评价的那样：烛龙一号的诞生，实现了三大突破——续航能力跨越百年、自主创新打破垄断、零排放能源革命。

参考信息：1、新华报业网.《我国核电池技术取得重大突破！全国首款碳-14核电池“烛龙一号”在江苏问世》

2、西北师范大学官网.《我国首款超长寿命碳-14核电池（烛龙一号）研制成功》

3、中华网.《我国首款碳-14核电池研制成功 实现重大技术突破》