¿Qué es la betavoltaica?
La betavoltaica es una forma de obtener electricidad ordinaria y portátil del proceso orgánico de la desintegración radiactiva. Los elementos radiactivos en el mundo siempre están decayendo y liberando electrones. Dado que la electricidad es solo una corriente de electrones que viajan en la misma dirección, los expertos en tecnología energética han buscado estos elementos durante mucho tiempo para proporcionar una alternativa eficiente, segura, duradera, ecológica y pequeña a otros sistemas de baterías que proporcionan energía.
Todos entendemos el modelo estable de un átomo, con el núcleo rodeado por una nube de electrones que pueden ir o venir. Pero ciertos tipos de elementos, llamados isótopos radiactivos, se comportan de manera bastante diferente con el tiempo. Estos isótopos, como el hidrógeno "pesado" o el molibdeno 100, pasan por un proceso continuo llamado descomposición. El núcleo "decae", lo que resulta en un neutrón menos y un protón más, liberando así un solo electrón a la vez. Estos electrones tienen una cantidad media de energía, por lo que se denominan partículas beta en lugar de partículas alfa de menor energía y rayos gamma de muy alta energía (rayos X).
La tecnología betavoltaica aprovecha estos electrones perdidos como fuente de energía eléctrica. Una unidad que funciona sin betavoltaicos debe contener un isótopo radiactivo apropiado, así como otro componente llamado semiconductor que ayuda a enrutar los electrones individuales hacia la electricidad. Aunque la teoría betavoltaica se ha teorizado durante décadas, ahora está ganando popularidad práctica como una forma de producir baterías muy eficientes y de muy larga duración, denominadas baterías "nucleares".
Hay varios desafíos para los desarrolladores de betavoltaicos confiables. Por ejemplo, a veces el isótopo vuelve a absorber esos electrones flotantes, por lo que ya no son libres de convertirse en electricidad. Esto podría resolverse desarrollando semiconductores especiales de silicio. En segundo lugar, el isótopo puede reaccionar con el semiconductor de una manera inútil que lo hace menos eficiente. Además, la tasa de desintegración puede ser demasiado lenta para alimentar algo grande, como una nave espacial.
Es casi tan importante explicar lo que no es betavoltaico, en comparación con lo que es. Betavoltaics no tiene nada que ver con la forma en que los reactores nucleares producen electricidad en plantas de energía gigantes. Los reactores nucleares deben forzar reacciones nucleares masivas, como la fisión y la fusión, para producir energía a partir de elementos muy inestables. Betavoltaics, sin embargo, no es una versión miniaturizada de una planta de energía que pueda caber dentro de una batería. Es una tecnología completamente diferente, y no debe confundirse con los peligros o el misterio de otras energías nucleares. Probablemente no se produzcan residuos radiactivos y ciertamente no hay amenaza de fusión nuclear.