3月27日，在北京召開的中關(guān)村論壇年會上，國家自然科學(xué)基金委員會發(fā)布2024年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。我校放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院、放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)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(zhuǎn)化效率錒系輻射光伏微核電池的創(chuàng)制”入選。
微型核電池因持久穩(wěn)定的電力供應(yīng)特性，在極端環(huán)境和長期運作需求中具有獨特優(yōu)勢。錒系核素因其長半衰期和高衰變能，成為該類電池的理想“燃料”。然而，傳統(tǒng)的微型核電池設(shè)計中嚴(yán)重的自吸收阻礙了錒系核素衰變能的高效轉(zhuǎn)換。
王殳凹、王亞星和西北核技術(shù)研究所/湘潭大學(xué)歐陽曉平等提出了一種基于“聚結(jié)型能量轉(zhuǎn)換器”的錒系微型核電池架構(gòu)，實現(xiàn)了錒系核素與能量轉(zhuǎn)換單元的分子級耦合，大幅削減了自吸收效應(yīng)，使衰變能轉(zhuǎn)化效率提升了8000倍。該研究結(jié)合光伏電池技術(shù)將輻射自發(fā)光轉(zhuǎn)化為電力輸出，開發(fā)出新型錒系輻射光伏核電池，達(dá)到了此類電池最高的能量轉(zhuǎn)換效率。該研究為高效微型核電池開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)，也為放射性廢物的高值資源化利用提供了新思路。相關(guān)研究結(jié)果于2024年9月18日發(fā)表于《自然》（Nature, 2024, 633, 811-815）。
圖：基于“聚結(jié)型能量轉(zhuǎn)換器”的新型錒系微型核電池
“中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選活動旨在深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于科技創(chuàng)新的重要論述，特別是關(guān)于加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的重要講話和重要指示批示精神，堅持“四個面向”的戰(zhàn)略導(dǎo)向，宣傳我國基礎(chǔ)研究取得的重大進(jìn)展。自 2005 年啟動以來，已成功舉辦 20 屆，激發(fā)了廣大科技工作者的科研熱情，弘揚了科學(xué)精神，推動了基礎(chǔ)研究的科學(xué)普及，促進(jìn)了公眾對基礎(chǔ)研究的了解、關(guān)心和支持，已成為盤點我國基礎(chǔ)研究領(lǐng)域年度成果的重要品牌活動。歷年入選進(jìn)展是我國基礎(chǔ)研究取得重要成果的縮影和代表，在科技界產(chǎn)生良好反響，受到社會各界廣泛關(guān)注。
2024 年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”主要分布在數(shù)理天文信息、化學(xué)材料能源、地球環(huán)境和生命醫(yī)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域。遴選活動由國家自然科學(xué)基金委員會主辦，國家自然科學(xué)基金委員會高技術(shù)研究發(fā)展中心（國家自然科學(xué)基金委員會基礎(chǔ)研究管理中心）承辦，分為推薦、初選、終選和審議等四個環(huán)節(jié)。《中國基礎(chǔ)科學(xué)》《科技導(dǎo)報》《中國科學(xué)院院刊》《中國科學(xué)基金》《科學(xué)通報》5家編輯部以及教育部推薦了700多項基礎(chǔ)研究成果，由近140位相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者從中遴選出31項成果；由包括440余位兩院院士在內(nèi)的2700余位專家學(xué)者對這31項成果進(jìn)行實名投票，遴選出10項重大科學(xué)研究成果；經(jīng)國家自然科學(xué)基金委員會咨詢委員會審議，最終確定2024年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。
