主要技术内容
5 技术要求
5.1 核素与放射防护要求
5.1.1 核素纯度与活度
238Pu、244Cm、241Am纯度要求同T/BYXT 169-2026第5.1.1条；
90Sr纯度≥99.0%，用于微型机器人（功率＜1W）；
活度限值：同T/BYXT 169-2026附录A，深海/太空应用可放宽至2倍（远离人口密集区）。
5.1.2 辐射屏蔽
表面剂量率：深海/太空型＜10µSv/h（距表面5cm），核设施型＜100µSv/h（需配合机器人整体屏蔽）；
中子防护：244Cm型需附加含氢屏蔽层（聚乙烯/水层），中子剂量率＜20µSv/h。
5.1.3 耐压封装（深海型）
壳体材料：θ-TaN/SiC复合陶瓷，密度＞14g/cm3；
抗压强度：＞1200MPa（对应11000m水深）；
密封结构：双重O型圈（全氟醚橡胶）+θ-TaN金属化焊接；
泄漏率：＜10-9 Pa·m3/s（氦质谱）。
5.2 电性能要求
5.2.1 输出电压
直流输出：24V、48V或370V（依功率等级）；
电压稳定度：＜±3%（稳态）；
纹波系数：＜1%（rms）。
5.2.2 比功率与能量密度
深海型：比功率≥50W/kg（含耐压壳），能量密度＞1000Wh/kg；
星球型：比功率≥100W/kg（真空散热优化），能量密度＞2000Wh/kg；
核设施型：比功率≥30W/kg（侧重抗辐射加固），能量密度＞500Wh/kg；
微型（90Sr）：比功率≥5W/kg，体积＜10cm3。
5.2.3 转换效率
热光伏型：＞25%（同T/BYXT 169）；
热电型（TEG）：＞8%（BiTe基，低温应用）或＞12%（SiGe基，高温应用）；
斯特林型：＞30%（大型深海工作站）。
5.2.4 寿命
设计寿命：深海型＞10年，星球型＞20年，核设施型＞5年；
容量保持率：设计寿命末期＞70%（考虑核素衰变）。
5.3 机械与环境适应性
5.3.1 深海型特殊要求
静水压：承受1.5倍额定工作压力（如额定110MPa，试验165MPa），保压24h无泄漏；
海水腐蚀：θ-TaN壳体在3.5% NaCl溶液中浸泡10年，腐蚀深度＜0.1mm；
生物附着：表面涂覆RE-防污涂层（稀土改性硅树脂），抑制藤壶/藻类附着。
5.3.2 星球型特殊要求
真空适应性：＜10-6Pa真空下工作，无真空冷焊、无出气污染；
温度循环：-180℃（月夜）↔+120℃（月昼），循环1000次，性能衰减＜10%；
辐射环境：抗宇宙射线总剂量＞100kGy（硅漂移探测器耐受水平）；
尘埃防护：IP6X，防止月壤/火星尘埃侵入。
5.3.3 核设施型特殊要求
抗辐射：在104Gy/h剂量率下连续工作，剂量累积＞106Gy，性能衰减＜20%；
电磁兼容：抗机器人自身辐射干扰，信号传输无误码；
远程监控：内置辐射传感器，实时监测封装完整性。
5.3.4 机械强度
振动：随机振动5-2000Hz，50gRMS（崎岖地形行驶）；
冲击：100g半正弦波，6ms（跌落/碰撞）；
加速度：20g（各方向，持续10min，火箭发射或深海抛射）；
倾覆：360°翻滚后正常工作（球形深海着陆器）。
5.4 热管理性能
5.4.1 深海热管理
利用海水自然对流（-1℃～4℃）；
θ-TaN热阻＜0.06K·cm2/W（同T/BYXT 169）；
热端温度：300-800℃（依转换方式），壳体表面＜5℃（避免热液喷口生物聚集）。
5.4.2 太空热管理
月昼：热辐射器散热（ε＞0.9），RE-KPF6热泵将废热用于设备保温；
月夜：RE-KPF6制冷模式，维持电子学温度＞-40℃（防止冷焊）；
热开关响应：月夜↔月昼切换时，10min内达到热平衡。
5.4.3 核设施热管理
被动散热（空气自然对流），壳体温度＜80℃；
应急冷却：温度＞100℃时，RE-KPF6启动，利用机器人自带水箱冷却。
5.5 安全性能
5.5.1 深海安全性
失压保护：耐压壳破裂时，核素固化于ZrC基体，不溶于海水（溶解度＜10-6g/L）；
回收设计：内置声学信标（铼酸锂，自供能），失事后定位回收；
生物屏障：确保深海热液生态系统不受核热影响（热扩散范围＜1m3）。
5.5.2 太空安全性
发射安全：火箭发射失败坠入海洋时，耐压壳承受＞50MPa冲击（同深海型）；
行星保护：防止地球微生物随核电池污染地外天体（干热灭菌+封装）；
碎片防护：抗空间碎片撞击（1cm铝球@3km/s）。
5.5.3 核安保
防盗窃：θ-TaN陶瓷极难机械加工（硬度仅次于金刚石），化学提取需强酸（HF+HNO3）；
追踪定位：GPS/北斗（星球型使用轨道器中继），异常移动报警；
自毁：非法拆解时，电容器放电熔毁电路（防止逆向工程）。
适用范围
本文件规定了稀土核能机器人长寿命自源电池的分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存与退役。
本文件适用于：
a） 深海探测机器人（工作深度＞6000m，寿命＞10年）；
b） 太空/星球表面机器人（月球、火星，寿命＞20年）；
c） 核设施巡检机器人（高辐射环境，寿命＞5年）；
d） 极地科考机器人（-60℃低温，寿命＞10年）。
本文件不适用于：
a） 家用服务机器人（成本与监管要求过高）；
b） 地面无人车（民用）（公共安全限制）；
c） 协作机器人（人机近距离作业，辐射安全等级不符）。
是否包含专利
否
