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这些成果何以入选“中国科学十大进展”?一文了解

2025-03-27 12:50   央视新闻客户端

  传统辐射光伏核电池在利用锕系核素衰变能时,会受到α粒子自吸收效应的限制,导致能量转换效率较低,难以充分发挥锕系核素所蕴含的巨大能量。为突破这一瓶颈,该团队通过引入“聚结型能量转换器”概念,通过在分子级别上将放射性核素与能量转换单元紧密耦合,从根本上克服了自吸收效应,大幅提升了衰变能转换效率。实验中,研究团队将核废料中关键的锕系核素Am均匀掺入稀土发光配位聚合物晶格中,形成了紧密耦合的晶体结构。结果表明,在1%的Am掺杂条件下,该材料在内辐照下可产生肉眼可见的自发光,其衰变能到光能转换效率可达3.43%。进一步结合钙钛矿光伏电池后,总能量转换效率突破0.889%,单位活度功率可达139 μW·Ci⁻¹,并在连续运行200小时的测试中展现出优异的性能稳定性。

  这一锕系辐射光伏核电池设计思路,在锕系元素化学与能量转换器件之间架起了桥梁,兼具基础研究深度和潜在应用前景,为高效微型核电池开发提供了理论基础,也为放射性废物的资源化利用提供了新的思路。

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  发现超大质量黑洞

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  星系是宇宙结构的基本组成单元。星系之所以发光,主要是因为其内部含有数千亿颗恒星。按照星系恒星形成能力的强弱,天文学家一般把星系分为两类:较为年轻、能够持续产生新的恒星的“恒星形成星系”(如银河系),和较年老、几乎没有新的恒星形成的“宁静星系”(比如M87星系)。研究恒星形成星系如何转变为宁静星系,即星系如何由“生”到“死”的问题,是星系宇宙学的最核心任务之一。

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