日本原子力研究開発機構、JAXAから「原子力電池」の技術開発を受託

基本方針で定められている「月や火星圏以遠への探査や人類の活動範囲の拡大に向けた我が国の国際プレゼンスを確保」すること等に向けては、多様な探査ミッション・プロジェクトを可能にする探査機の長寿命化が必要であることから、まずは、リスク解析を踏まえた安全性評価も含めアメリシウムの崩壊熱を利用した熱源利用や、熱電変換に関する要素技術開発を実施する。

背景・目的

月では、昼と夜が2週間ごとに訪れ、赤道付近の表面温度は－170℃～110℃の範囲で周期的に変化するため、通常のバッテリによる長期運用は困難であり、米国及び中国は月面の過酷な環境に耐える半永久電源を開発し、探査機の長期運用に成功している。

アルテミス計画を含め、世界各国の月面開発が急速に伸展していく中、持続的な月面活動を支えるためには、我が国においても、燃料等の補給やメンテナンスなく、長期間にわたって使用可能な半永久電源の開発が急務だ。

加えて、火星圏以遠の探査においても、太陽電池による持続発電は困難であることから、これまでも半永久電源が使用されており、我が国の活動領域を拡大するために本技術は重要である。

また、地上用途としては、例えば重要情報機器の保全、ドローンや電動航空機、災害時における移動式非常用電源、深海・極地等の極限環境での電源など、災害の多い我が国における重要な基盤技術となり得、かつ次世代蓄電池として産業界への波及効果も期待できる。

宇宙用としては、既に米国、中国が、プルトニウムを利用した半永久電源を開発しているが、本テーマでは、地上用としての活用も念頭に地上技術（煙探知機等)としての利用実績もある国内入手可能なアメリシウムを利用し、我が国が保有している世界最高水準の半導体による熱電変換技術を活用した電源開発を目指す。

その上で、本技術による長寿命化の実現を通じて、月探査における我が国の国際プレゼンスを確保するとともに、日本の火星圏以遠の探査における自在性確保を目指す。

技術開発テーマの目標

基本方針に示されている「月や火星圏以遠への探査や人類の活動範囲の拡大に向けた我が国の国際プレゼンスを確保」すること等のためには、多様な探査ミッション・プロジェクトを可能にする探査機の長寿命化が必要であり、まずは本テーマとして4年間、リスク解析を踏まえた安全性評価も含めアメリシウムの崩壊熱を利用した熱源利用や、連鎖核分裂制御が不要な発電をするための要素技術開発を実施する。

技術開発実施内容

10g規模のアメリシウムを利用した半永久電源（熱源利用）の BBM（熱構造モデル相当）及び熱電変換の要素技術を開発する。

▶︎日本原子力研究開発機構