Conceptual design of direct charge nuclear battery

• Project/Area Number: 25K07714
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 竹澤 宏樹 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20756712)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊池 崇志 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (30375521) ; 内田 雄大 長岡工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 助教 (70896810)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 放射線電池 / 長寿命電源

Outline of Research at the Start

化学電池よりも長寿命で、過酷な温度・圧力などの条件下でも動作する低電力電源として、直接充電型放射線電池の概念設計を行う。本研究では、同電池を地殻変動観測装置などの電源へ応用することを独自に提案する。粒子輸送モンテカルロ計算を用いて変換効率・電気出力を概算し、長岡技大ラジオアイソトープセンターのβ線源を用いて同電池の電流電圧特性を測定し、出力特性を解明する。福島第一原子力発電所燃料デブリに含まれる放射性同位体の活用も想定する。これらを通じて、世界をけん引する直接充電型放射線電池の応用例を確立する。