Co to są baterie nuklearne?

Baterie jądrowe uciekają z ciągłego rozpadu promieniotwórczego niektórych pierwiastków. Te niewiarygodnie długotrwałe akumulatory są wciąż w teoretycznym i rozwojowym stadium istnienia, ale obiecują dostarczyć czystą, bezpieczną, prawie nieskończoną energię. Zostały zaprojektowane do użytku osobistego, a także do inżynierii lądowej, lotniczej i leczenia.

Niemal magiczna produkcja energii elektrycznej w bateriach jądrowych jest możliwa dzięki procesowi betawoltyki. Dzięki tej technologii elektrony, które izotopy radioaktywne regularnie tracą z powodu rozpadu, można wykorzystać i skierować w strumień elektryczności. Półprzewodnik, prawdopodobnie wykonany z krzemu, łapie latające elektrony i kieruje je do stałego źródła zasilania. Nawet niewielka ilość materiału radioaktywnego zapewni ładunek przez bardzo długi czas, zanim wygaśnie.

Niektórzy ludzie chcą opracować baterie nuklearne, aby rozwiązać nieznośny problem związany z brakiem soku w telefonie komórkowym, podobnie jak podczas zapisywania ważnego adresu. Ale inni badacze widzą potencjał baterii jądrowych do zasilania rzeczy w sytuacjach, w których bateria naprawdę musi trwać długo, ponieważ nie ma możliwości jej wymiany. Sugerują zastosowania, takie jak rozruszniki serca lub inne implanty, detektory, które należy upuścić na dno oceanu lub zamknąć w głębi mostu. Być może loty międzygwiezdne mogłyby być zasilane serią baterii, z których każda trwa kilka dziesięcioleci.

Nie daj się zniechęcić nazwą „baterii nuklearnych”. Nie miałbyś kontaktu ze zminiaturyzowanym reaktorem jądrowym. W rzeczywistości, po zaprojektowaniu ich ku zadowoleniu wszystkich, mogą być znacznie bezpieczniejsze niż zwykłe baterie chemiczne. Elementy radioaktywne są dość rzadkie, ponieważ są rozmieszczone w półprzewodniku i byłyby bardzo dobrze izolowane. W przeciwieństwie do baterii alkalicznych nie ulegają one korozji.

Naukowcy wciąż pracują nad załamaniem akumulatorów jądrowych, zanim zostaną one szeroko wdrożone. Oczywiście od dawna twierdzili, że rozpad radioaktywny może zapewnić tanie źródło energii, ale istnieje wiele problemów z uzyskaniem prądu, który jest wystarczająco silny i niezawodny. Jednym z najnowszych osiągnięć jest zastosowanie płytek krzemowych o dużej powierzchni, osiągniętych dzięki teksturowaniu, które kładzie pestki i doliny na cienkim półprzewodniku. Wydaje się, że zwiększa to użyteczną moc elektryczną, ponieważ wychwytuje więcej elektronów, zamiast pozwolić, aby izotop radioaktywny ponownie je zaabsorbował.