Wat is Betavoltaics?
Betavoltaics is een manier om gewone, draagbare elektriciteit uit het organische proces van radioactief verval te halen. Radioactieve elementen in de wereld rotten altijd en maken elektronen vrij. Aangezien elektriciteit slechts een stroom elektronen is die in dezelfde richting reizen, hebben experts in energietechnologie al lang naar deze elementen gekeken om een efficiënt, veilig, duurzaam, milieuvriendelijk en klein alternatief te bieden voor andere batterijsystemen die stroom leveren.
We begrijpen allemaal het stabiele model van een atoom, met de kern omgeven door een wolk van elektronen die kunnen komen of gaan. Maar bepaalde soorten elementen, radioactieve isotopen genoemd, gedragen zich in de loop van de tijd heel anders. Deze isotopen, zoals "zware" waterstof of molybdeen-100, ondergaan een continu proces dat verval wordt genoemd. De kern "vervalt", resulterend in een minder neutron en nog een proton, waardoor een enkel elektron tegelijkertijd wordt vrijgegeven. Deze elektronen hebben een gemiddelde hoeveelheid energie, dus worden ze bèta-deeltjes genoemd in tegenstelling tot alfadeeltjes met een lagere energie en gammastralen met zeer hoge energie (röntgenstralen).
Betavoltaïsche technologie maakt gebruik van deze verdwaalde elektronen als een bron van elektrische energie. Een eenheid die werkt op basis van betavoltaïsche middelen moet een geschikte radioactieve isotoop bevatten, evenals een andere component die een halfgeleider wordt genoemd en die helpt bij het routeren van de afzonderlijke elektronen in elektriciteit. Hoewel betavoltaïica al tientallen jaren in theorie wordt toegepast, wint het nu aan praktische populariteit als een manier om zeer efficiënte, zeer duurzame batterijen te produceren met de bijnaam "nucleaire" batterijen.
Er zijn verschillende uitdagingen om de ontwikkelaars van betrouwbare betavoltaics te ontmoeten. Soms absorbeert de isotoop bijvoorbeeld die drijvende elektronen opnieuw, zodat ze niet langer vrij zijn om elektriciteit te worden. Dit kan worden opgelost door speciale halfgeleiders uit silicium te ontwikkelen. Ten tweede kan de isotoop op een onbehulpzame manier reageren met de halfgeleider waardoor deze minder efficiënt wordt. Het verval kan ook te langzaam zijn om iets groots aan te drijven, zoals een ruimteschip.
Het is bijna net zo belangrijk om uit te leggen wat betavoltaics niet is, in tegenstelling tot wat het is. Betavoltaics heeft niets te maken met de manier waarop kernreactoren elektriciteit produceren in gigantische energiecentrales. Nucleaire reactoren moeten enorme nucleaire reacties, zoals splijting en fusie, dwingen om energie te produceren uit zeer onstabiele elementen. Betavoltaics is echter geen geminiaturiseerde versie van een energiecentrale die in een batterij past. Het is een geheel andere technologie en moet niet worden verward met de gevaren of mysteries van andere kernenergie. Er wordt waarschijnlijk geen radioactief afval geproduceerd en zeker geen dreiging van kernsmelting.