Morgan State University 及其合作夥伴已獲得國防高級研究計劃局 (DARPA) 的 337 萬美元合約，旨在開發一種新型核能能源系統，該系統可在數十年內無需加油。該項目名為 SYMPHONEE，旨在將放射性衰變釋放的能量直接轉化為電力。研究人員相信，這項技術能為在電池和傳統能源系統難以應對的應用提供可靠的電力，包括太空任務、水下基礎設施、遠程傳感器及軍事平台。
Morgan State 在此項目中負責主導，並與諾斯羅普·格魯曼 (Northrop Grumman)、太平洋西北國家實驗室 (PNNL)、Project Omega、應用研究協會 (ARA) 及 Widetronix 等機構合作。該項目屬於 DARPA 的 Rads to Watts 計劃，旨在推進高能量輸出及長壽命的緊湊型能源系統。
SYMPHONEE 項目將推動核能能源系統的發展
該項目的核心是一種放射光伏裝置，利用如鍶-90 的放射性同位素來產生電力。與傳統電池不同，這些系統從放射性衰變中獲取能量，並且可以在最低維護的情況下持續運行數年。團隊計劃將先進的半導體材料與β輻射同位素結合，以提高性能和耐用性。研究人員還打算利用從回收的核燃料和歷史核廢料流中回收的同位素。摩根州立大學的項目技術負責人邁克爾·斯賓塞教授表示，團隊正致力於擴展放射光伏技術的極限。
他表示：「我們的團隊正在推進放射光伏技術的邊界。通過整合先進材料、設備工程和核科學，我們為新一代持久能源系統奠定基礎。」
研究人員將在 PNNL 進行大部分設備的開發和測試，旨在提高輻射耐受性，同時保持效率。DARPA 的計劃非常重視功率密度，這是一個關鍵指標，決定了系統相對於其重量能產生多少電力。更高的功率密度可使放射光伏系統在尺寸、重量和維護要求仍然是關鍵限制的任務中更具實用性。早期模型顯示，該技術可能滿足或超過特定功率和能量密度的計劃目標。如果成功，這些系統將開啟在偏遠和惡劣環境中進行長時間操作的新能力。
Project Omega 的首席執行官斯塔福德·希漢表示，這項努力可能會將過去被視為廢物的材料轉變為有價值的能源資源。他表示：「我們的使命是將歷史上被視為廢物的東西轉化為戰略性能源資產。」他補充説，這項技術可以減少在關鍵系統中頻繁更換電池的需求。諾斯羅普·格魯曼計劃在微電子學、輻射影響、建模及系統生存能力方面提供專業知識。該公司計劃利用先進計算工具來加快設計工作並評估在嚴苛條件下的性能。
根據諾斯羅普·格魯曼的説法，這項技術可以支持未來需要可靠電力的防禦系統，尤其是在傳統能源來源無法有效運作的地點。
SYMPHONEE 項目反映出對可持續核能技術日益增長的興趣，這些技術可以在較長時間內提供持續電力。如果團隊達成其目標，該計劃可能有助於建立新一代長壽命能源系統，適用於防禦、航空航天及工業應用。
項目 規格 功率密度 高 輻射耐受性 提高
