Wat is een atoombatterij?
Een atoombatterij levert stroom om een apparaat te laten werken door de afbraak van radioactieve isotopen. Deze batterijen kunnen een extreem lange levensduur hebben, waardoor ze nuttig zijn voor toepassingen waarbij het moeilijk of onmogelijk is om toegang te krijgen tot componenten voor het vervangen van batterijen. Ze worden soms 'nucleaire batterijen' genoemd, hoewel dit een beetje een verkeerde benaming is, omdat ze niet afhankelijk zijn van een kettingreactie om energie op te wekken. Ze zijn zeer stabiel en veilig als ze op de juiste manier worden gebouwd en met de juiste isotopen worden gemaakt.
Een toepassing voor atoombatterijen wordt gebruikt in ruimtevaartuigen. Sondes, telescopen en andere apparatuur hebben allemaal een stroombron nodig, maar kunnen mogelijk niet worden vervangen om batterijen te vervangen. Een atoombatterij kan de energie leveren die nodig is om systemen draaiende te houden en signalen terug te sturen naar de basis, en zou de hele levensduur van het apparaat moeten meegaan. Andere apparatuur die langere tijd onbeheerd moet worden achtergelaten, kan op deze technologie vertrouwen, die ook potentiële toepassingen heeft voor zaken als geïmplanteerde medische apparaten.
Deze batterijen kunnen op verschillende manieren energie onttrekken aan radioactieve isotopen. Sommigen vertrouwen op thermische energie. Terwijl isotopen afbreken, produceren ze warmte, die een atoombatterij kan benutten om elektriciteit te maken. De warmte kan ook nuttig zijn op apparaten zoals ruimtevaartuigen, die een warmtebron nodig hebben om wetenschappelijke instrumenten binnen een veilig temperatuurbereik te houden. In de diepe koude van de ruimte bevriezen componenten snel zonder te verwarmen, maar als energie wordt verbruikt aan warmte, kan de apparatuur leeg raken, zodat atomaire batterijen zowel warmte als kracht leveren om dit probleem op te lossen.
Andere apparaten vertrouwen op niet-thermische methoden voor energieopwekking. De meest gebruikelijke methode maakt gebruik van bèta-deeltjesemissie om elektriciteit te creëren. Dit atoombatterijontwerp staat bekend als een betavoltaïsch ontwerp en is redelijk veilig voor gebruik rond mensen, omdat bèta-deeltjes niet in de menselijke huid kunnen doordringen. Ze zijn veel zwakker dan de gevaarlijkere gammadeeltjes die bij sommige radioactieve isotopen een probleem kunnen zijn.
Het is ook mogelijk om het verval direct om te zetten in kinetische energie voor gebruik om mechanische componenten van een apparaat te verplaatsen. Experimentele atomaire batterijprojecten hebben aangetoond hoe deze toepassing nuttig kan zijn voor sommige medische apparaten en andere apparatuur. De levensduur van de batterij is afhankelijk van de kenmerken van de isotoop die is gebruikt om deze te maken, maar kan tien jaar of langer zijn. Dit kan voldoen aan de behoeften van veel apparaten en zorgt voor een stabiele energievoorziening voor een langere periode.