蘇報訊（記者徐靖怡通訊員陳鐵凝）日前，在北京召開的中關村論壇年會上，國家自然科學基金委員會發布2024年度“中國科學十大進展”。蘇州大學放射醫學與防護學院、放射醫學與輻射防護國家重點實驗室王殳凹教授、王亞星教授研究成果“高能量轉化效率錒系輻射光伏微核電池的創制”入選。

微型核電池是將放射性同位素衰變能轉換為電能的裝置，因持久穩定的電力供應特性，在極端環境和長期運作需求中具有獨特優勢。錒系核素尤其是超鈾核素，是核廢料中長期放射毒性的主要貢獻者，有著超長的半衰期和高達兆電子伏特的衰變能。然而，傳統的微型核電池設計中嚴重的自吸收阻礙了錒系核素衰變能的高效轉換，使得高效錒系放射性同位素微核電池的開發極具挑戰。

針對這一難題，王殳凹、王亞星和西北核技術研究所/湘潭大學歐陽曉平等研究人員，在其錒系元素固體化學、分離化學、環境化學以及防護化學領域系列研究進展的基礎上，提出了一種基于“聚結型能量轉換器”的錒系微型核電池架構，實現了錒系核素與能量轉換單元的分子級耦合，大幅削減了自吸收效應，使衰變能轉化效率提升了8000倍。此外，內置能量轉化器還表現出卓越的結構穩定性和發光穩定性。將其與光伏電池相結合，能夠將長期穩定的自發光轉化為電能輸出。

據此，研究團隊開發了一種全新的錒系微型輻光伏核電池，實現了破紀錄的總能量轉換效率和單位活度功率。同時，該微型核電池在持續運行200小時內，性能參數幾乎沒有衰減。該成果作為近幾十年來核電池領域的重要突破之一，為高效微型核電池開發提供了理論基礎，也為放射性廢物的高值資源化利用提供了新思路。相關研究結果于2024年9月18日發表在《自然》。

據了解，“中國科學十大進展”遴選活動旨在深入貫徹習近平總書記關于科技創新的重要論述，特別是關于加強基礎研究的重要講話和重要指示批示精神，堅持“四個面向”的戰略導向，宣傳我國基礎研究取得的重大進展。自2005年啟動以來，已成功舉辦20屆，激發了廣大科技工作者的科研熱情，推動了基礎研究的科學普及，促進了公眾對基礎研究的了解、關心和支持，已成為盤點我國基礎研究領域年度成果的重要品牌活動。歷年入選進展是我國基礎研究取得重要成果的縮影和代表，在科技界產生良好反響，受到社會各界廣泛關注。

2024年度“中國科學十大進展”主要分布在數理天文信息、化學材料能源、地球環境和生命醫學等科學領域，分為推薦、初選、終選和審議等四個環節。《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》《科學通報》5家編輯部以及教育部推薦了700多項基礎研究成果，由近140位相關學科領域專家學者從中遴選出31項成果；由包括440余位兩院院士在內的2700余位專家學者對這31項成果進行實名投票，遴選出10項重大科學研究成果；經國家自然科學基金委員會咨詢委員會審議，最終確定2024年度“中國科學十大進展”。