日本原子能研究开发机构决定着手开发可在数十年至100年的长期间内免维护的镅-241核电池，镅电池可作为电源或热源使用。日本原子能研究开发机构NXR开发中心研究主席高野公秀、技术副主干江口悠太，产业技术综合研究所零排放国际共同研究中心副主任山本淳、研究组长太田道广等人利用JAXA宇宙战略基金，开始了面向实用化的研究开发。
日本原子能研究开发机构的高野公秀研究主席（供图：科学新闻社）
图1 研究概要图（供图：日本原子能研究开发机构）
图2 发电实证试验时的样子（供图：日本原子能研究开发机构）
研发目标是在2029年初之前完成原型机。高野研究主席表示：“过去这3～4年间，我们已完成了基础课题与实证工作。镅-241可通过钚-241的β衰变生成，因此不仅能在国内获取，还能实现对放射性废弃物的有效利用。”
美国的“旅行者”号等深空探测器使用了钚核电池，但在日本将钚用于电池并不现实。为此，原子能研究开发机构与产综研一直在致力于使用乏燃料中含有的钚自然生成的镅来制造核电池的基础研究。
此前，研究人员已开发出了从钚中积累镅的化学分离技术。此外，还对分离出来的镅添加稳定助剂后形成的氧化物芯块完成了烧结工艺验证。并且，还成功地在现有镅-241密封线源（20克，热功率2瓦）上安装了热电转换器件，实现了LED发光。
此次，研发项目获得了JAXA宇宙战略基金的采纳，将着手推进以半永久电源的实用化为目标的技术开发。合同金额虽尚未公开，但项目公开征集指南显示，项目最高可达15亿日元。具体研发内容包括：通过远程操作实现镅块化与金属管封装；完成满足耐爆炸事故冲击性等各项要求的发热体单元原型机设计以及构成部件的制造和组装；设定运输时的预想事故情境并确立概率论风险评估方法；选定适合镅发热体的热电转换器件并完成辐射耐久性确认及应对措施探讨；获取发电性能数据；开展面向实用化的镅分离装置、设备、设施的概念探讨。
日本原子能研究开发机构表示，半永久电源的应用并非仅局限于太空领域，还设想将其用作人类难以接近的极地、深海、深地层处置库等环境下的监测设备电源或保温热源，并计划开拓新需求。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
