想像一下，有一种核电池装备之后只要十年、甚至一个世纪更换一次即可，将是那些平常难以维修、无法频繁更换电池的仪器供电首选元件，比如太空探测器和心律调节器。
核电池也称原子能电池、氚电池或放射性同位素发电装置，有些人听到“核电池”3 个字可能会误以为是掌上型核反应炉，但实际上核电池并不是利用称为链式反应的核分裂来产生能量，而是将放射性同位素衰变产生之能量转换为电能的装置。
核反应炉是将受控的核分裂能量转换为热能，接着利用热能加热水产生水蒸气，再以水蒸气推动“蒸汽涡轮发动机”来转动发电机的机械能发电形式；而在核电池两大分类中，“非热转换型核电池”直接使用同位素衰变时放出的 β 粒子（电子）发电，中间不涉及以热能产生电力；另一种“热转换型核电池”则运用会放出大量热能的同位素（如钚 238、锔 244、锔 242 等），以热电效应、光电效应来产生电力。
由于核电池使用的放射性同位素半衰期从几十年到几百年不等，也就是说这些电池虽然功率密度低，但可以长时间缓慢提供能量，与一般化学电池相比，核电池寿命极长、总输出能量高，可惜制作成本相对高昂，所以通常用于需长时间运作、且平常难以进行电池更换的仪器上（如太空探测器、心律调节器等）。
现在，来自俄罗斯莫斯科物理技术学院（MIPT）、莫斯科钢铁学院（MISIS）、超硬与新型碳材料技术研究所（TISNCM）的研究人员进一步设计了新的核电池结构以改善低功率密度缺点。根据 MIPT 声明稿，仅 2 微米厚的镍同位素镍-63（nickel-63）被夹在 10 微米厚的萧特基二极管之间，整个电池原型包含 200 个二极管，输出功率约 1 微瓦（µW），体积功率密度为 10 微瓦/立方公分，虽然无法为你的手机供电，但绝对能应付心律调节器。
▲ 新型核电池结构图。
而若考虑镍-63 具有长达百年的半衰期，则新型核电池的能量密度高达 3300 mWh/g，比商用化学电池还要高上 10 倍。
虽然目前核电池一大棘手问题是缺乏镍-63 制备设施，但团队表示，商业化技术应该能在未来 10 年内推出。目前，人工心律调节器使用年限约 10 年左右，一旦这种核电池顺利开发应用，就能成为真正的永久心律调节器，或许终生免更换；此外，对那些一去不回头的太空探测器来说，一颗可长时间稳定供电的电池是旅途中不可或缺的好同伴。
这篇论文已发表在《Diamond and Related Materials》期刊。
- Researchers Have Invented an Awesome And Scary Nuclear Battery Pack
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（图片来源：莫斯科物理技术学院）
