中國(guó)?蘇州大學(xué)（江蘇省蘇州市）の研究チームが新型の超小型原子力電池を開発した、と國(guó)営メディアが報(bào)じた。航空宇宙や人工知能（AI）設(shè)備、醫(yī)療機(jī)器、センサーなど小出力で長(zhǎng)時(shí)間の使用する機(jī)器に利用可能で、研究成果は國(guó)際學(xué)術(shù)誌「ネイチャー」に掲載された。

國(guó)営新華社通信によると、原子力電池は放射性同位體の崩壊により生成されるエネルギーを電力に変換する裝置。論文の共同責(zé)任著者、蘇州大學(xué)放射線醫(yī)學(xué)?放射線防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)実験室の王殳凹教授によると、現(xiàn)在は主に2種類に分けられる。

一つは放射線による昇溫の溫度差を使う発電で、體積が大きく、価格も高いことから利用環(huán)境は限られる。もう一つは放射性同位體の崩壊で放出されるベータ粒子を半導(dǎo)體に照射して電流を発生させる方法だが、発電効率が低いという。

王氏は「アルファ線のエネルギーはベータ線の數(shù)十倍から數(shù)百倍に上る」と指摘。「アクチノイド核種、中でも超ウラン核種のアメリシウムは半減期が非常に長(zhǎng)く、アルファ崩壊で放出されるエネルギーが大きいことから、高効率の原子力電池に製造に可能性をもたらす」とした。

共同筆頭著者の李凱副研究員は「従來の超小型原子力電池の配置は放射線源とエネルギー変換ユニットが分離されており、（放射線が放射線源に吸収される）自己吸収がアクチノイド?アルファ崩壊エネルギーの変換を著しく妨げていた」と説明。アメリシウム原子は列に並ぶ人のようなもので、「各人が放出するエネルギーが隣の仲間に吸収されるため、エネルギーを効率よく変換できなかった」と述べた。

アメリシウム原子をエネルギー変換ユニットで囲めば、エネルギーは周囲に吸収されて変換されるため、エネルギー変換効率は大幅に向上する。李氏によると、研究者らは希土類（レアアース）のテルビウムを含む配位高分子結(jié)晶（TbMel）を合成し、結(jié)晶格子にアメリシウム243を配置。アメリシウム243の崩壊で放出されたアルファ粒子エネルギーが周囲のランタノイド元素テルビウム（Tb）に極めて効率よく蓄積され、発光現(xiàn)象を起こすことを発見した。

研究チームが優(yōu)れたエネルギー変換効率と単位當(dāng)たりの放射能強(qiáng)度に基づき開発した新たなアクチノイド系超小型原子力電池は、200時(shí)間の連続運(yùn)転でも性能パラメーターの低下がほぼ見られないという。

同じく共同筆頭著者の閆聡沖?副教授は「アルファ線はエネルギーが高いものの透過力は非常に弱く、紙一枚すら突き抜けられない」と説明。「新型の原子力電池は充電やメンテナンスが不要で、數(shù)百年間の安定発電が期待でき、安全性も高く、放射線漏れを起こさないので、航空宇宙やAI設(shè)備、醫(yī)療機(jī)器、超小型電気機(jī)械システム、センサー、小型ドローン、マイクロロボットなど小出力で長(zhǎng)時(shí)間使用する機(jī)器に利用できる」と語った。（編集/日向）