Hva er Betavoltaics?

Betavoltaics er en måte å få vanlig, bærbar strøm ut av den organiske prosessen med radioaktivt forfall. Radioaktive elementer ute i verden forfaller og slipper alltid elektroner. Siden elektrisitet bare er en strøm av elektroner som reiser i samme retning, har eksperter på energiteknologi lenge sett på disse elementene for å gi et effektivt, trygt, langvarig, miljøvennlig og bittelitt alternativ til andre batterisystemer som gir strøm.

Vi forstår alle den stabile modellen av et atom, med kjernen omgitt av en sky av elektroner som kan komme eller gå. Men visse typer elementer, kalt radioaktive isotoper, oppfører seg ganske annerledes over tid. Disse isotoper, for eksempel "tungt" hydrogen eller molybden-100, gjennomgår en kontinuerlig prosess som kalles forfall. Kjernen "forfaller", noe som resulterer i ett mindre nøytron og ett proton mer, og frigjør dermed et enkelt elektron om gangen. Disse elektronene har en middels mengde energi, så de kalles beta-partikler i motsetning til alfa-partikler med lavere energi og meget høye-energi gammastråler (røntgenstråler).

Betavoltaisk teknologi utnytter disse bortkomne elektronene som en kilde til elektrisk energi. En enhet som fungerer utenfor betavoltaikk, må inneholde en passende radioaktiv isotop samt en annen komponent kalt en halvleder som hjelper med å dirigere de enkelte elektronene til elektrisitet. Selv om betavoltaics har blitt teoretisert i flere tiår, vinner det nå i praktisk popularitet som en måte å produsere svært effektive, veldig langvarige batterier med kallenavnet "kjernefysiske" batterier.

Det er flere utfordringer å møte utviklerne av pålitelige betavoltaics. Noen ganger absorberer isotopen noen ganger de flytende elektronene, slik at de ikke lenger er frie til å bli elektrisitet. Dette kan løses ved å utvikle spesielle halvledere av silisium. For det andre kan isotopen reagere med halvlederen på en lite nyttig måte som gjør den mindre effektiv. Dessuten kan forfallet være for tregt til å drive noe stort, som et romskip.

Det er nesten like viktig å forklare hva betavoltaics ikke er, i motsetning til hva det er. Betavoltaics har ingenting å gjøre med måten kjernefysiske reaktorer produserer strøm i gigantiske kraftverk. Atomreaktorer må tvinge massive kjernefysiske reaksjoner, som fisjon og fusjon, for å produsere energi ut av veldig ustabile elementer. Betavoltaics er imidlertid ikke en miniatyrisert versjon av et kraftverk som kan passe inni et batteri. Det er en helt annen teknologi, og bør ikke forveksles med farene eller mysteriet med annen atomenergi. Det produseres sannsynligvis ikke noe radioaktivt avfall, og absolutt ingen trussel om nukleær nedsmelting.