美国国防高级研究计划局 (DARPA) 国防科学办公室 (DSO) 希望模拟和加速发射 α 放射性同位素的自然半衰期衰变链，并计划在“按需衰变”项目下征集实验或理论研究轨道的提案——这是 DARPA 的一个新突破性机会。征集书于 6 月 27 日以草案形式发布。

动力：正如 DARPA 所说，许多最有用的新型衰变产物放射性同位素在医学、工业和能源领域具有潜在应用，它们“被锁定在长寿命母体锕系放射性同位素的衰变链中”。

这些放射性同位素可能比目前使用的放射性同位素具有“更大的效用，但较长的衰变半衰期使得自然产生足够数量的这些新型衰变产物放射性同位素是不切实际的。例如，钍放射性同位素的功率密度是用于放射性同位素动力系统 (RPS) 的钚和用于核能的铀的 10 到 100 倍。但是，钍-232 产生其衰变产物钍-228 用于 RPS 应用的衰变半衰期为 140 亿年。锕的同位素是世界上最稀有的放射性同位素之一，具有巨大的潜力，可以靶向破坏癌细胞而不会损害周围的健康细胞。锕-225 是铀-233 衰变的产物，其半衰期为 159,000 年。”

尽管如今放射性同位素通常使用核反应堆、回旋加速器和粒子加速器来生产，但根据 DARPA 的招标书，“这些方法效率低下，无法及时产生合理产量的感兴趣的 α 发射放射性同位素。”“例如，全球每年生产的锕-225 产量相当于一粒沙子。”

DARPA 希望找到一种精确的方法来增加放射性同位素的能量吸收，从而诱导阿尔法粒子的发射，并将“相当一部分”母放射性同位素原料转化为其衰变产物。DARPA 只对诱导母放射性同位素发射阿尔法粒子的方法感兴趣。事实上，“基于裂变的方法和导致发射多个中子的方法超出了范围。”

实验显示出潜力： DARPA 希望在最近使用商用激光器进行的实验的基础上，通过绕过自然和传统的基于核反应堆的方法，将铀和钍衰变成其衰变产物。

这些实验表明，有可能“打破被困在核势阱中的中子和质子的强力结合能和/或通过降低库仑势垒的电子方法增加势能垒的透明度。这些方法增加了原子核在比天然放射性半衰期更短的时间尺度上发射阿尔法粒子的概率。现在可能可以从锕系元素母体的衰变链中产生和积累历史上罕见的子产物放射性同位素。”

详情： Decay on Demand 包括两个并行轨道——轨道 1（实验）和轨道 2（理论），每个轨道分两个阶段进行，为期两年。轨道 1 将进行实验，以生成放射性同位素种类的发射光谱数据，而轨道 2 将分析轨道 1 的结果，以了解通过光子诱导阿尔法发射和电弱方法等方法提高产量背后的物理原理。提案人可以申请其中一个轨道或两个轨道（在单独的提案中）。

虽然第 1 阶段（可行性研究）和第 2 阶段（概念验证）的 Track 1 奖励总额为 200 万美元，但第 2 阶段（探索性理论分析）和第 2 阶段（理论建立）的 Track 2 奖励总额限制为 100 万美元。所有参与者必须向所有其他参与者提供其数据和分析产品（例如模拟和计算）。关于哪些参与者将继续进行第 2 阶段的决定将基于第 1 阶段的结果。

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