Che cos'è una batteria atomica?
Una batteria atomica prende energia per far funzionare un dispositivo dalla rottura di isotopi radioattivi. Queste batterie possono avere una durata estremamente lunga, il che le rende utili per le applicazioni in cui è difficile o impossibile accedere ai componenti ai fini della sostituzione della batteria. A volte vengono denominate "batterie nucleari", anche se questo è un po 'improprio, in quanto non si basano su una reazione a catena per generare energia. Sono molto stabili e sicuri se costruiti correttamente e realizzati con isotopi appropriati.
Un'applicazione per batterie atomiche viene utilizzata per alimentare veicoli spaziali. Sonde, telescopi e altre apparecchiature necessitano tutti di una fonte di alimentazione, ma potrebbero non essere riparabili per sostituire le batterie. Una batteria atomica può fornire l'energia necessaria per far funzionare i sistemi e inviare segnali alla base e dovrebbe durare per tutta la vita del dispositivo. Altre apparecchiature che devono essere lasciate incustodite per lunghi periodi di tempo possono fare affidamento su questa tecnologia, che ha anche potenziali applicazioni per dispositivi medici impiantati.
Queste batterie possono estrarre energia dagli isotopi radioattivi in vari modi. Alcuni si affidano all'energia termica. Quando gli isotopi si rompono, producono calore che una batteria atomica può sfruttare per produrre elettricità. Il calore può anche essere utile su dispositivi come i veicoli spaziali, che hanno bisogno di una fonte di calore per mantenere gli strumenti scientifici in un intervallo di temperatura sicuro. Nel freddo profondo dello spazio, i componenti si congelerebbero rapidamente senza riscaldamento, ma l'esaurimento dell'energia sul calore potrebbe causare l'esaurimento dell'apparecchiatura, quindi le batterie atomiche forniscono sia calore che energia per risolvere questo problema.
Altri dispositivi si basano su metodi non termici di generazione di energia. Il metodo più comune sfrutta l'emissione di particelle beta per creare elettricità. Questo design della batteria atomica è noto come design betavoltaico ed è abbastanza sicuro per l'uso intorno alle persone, poiché le particelle beta non possono penetrare nella pelle umana. Sono molto più deboli delle particelle gamma più pericolose che possono essere una preoccupazione per alcuni isotopi radioattivi.
È anche potenzialmente possibile convertire il decadimento direttamente in energia cinetica per l'uso per spostare componenti meccanici di un dispositivo. I progetti sperimentali di batterie atomiche hanno dimostrato come questa applicazione possa essere utile per alcuni dispositivi medici e altre apparecchiature. La durata della batteria dipende dalle caratteristiche dell'isotopo utilizzato per produrlo, ma potrebbe essere di un decennio o più. Questo può soddisfare le esigenze di molti dispositivi, fornendo un approvvigionamento energetico stabile per un lungo periodo di tempo.