O que é o Betavoltaics?

O betavoltaico é uma maneira de obter eletricidade portátil comum do processo orgânico de decaimento radioativo. Elementos radioativos no mundo estão sempre deteriorando e liberando elétrons. Como a eletricidade é apenas um fluxo de elétrons viajando na mesma direção, os especialistas em tecnologia de energia há muito procuram esses elementos para fornecer uma alternativa eficiente, segura, duradoura, ecológica e minúscula a outros sistemas de bateria que fornecem energia.

Todos nós entendemos o modelo estável de um átomo, com o núcleo cercado por uma nuvem de elétrons que pode ir ou vir. Mas certos tipos de elementos, chamados isótopos radioativos, se comportam de maneira bastante diferente ao longo do tempo. Esses isótopos, como hidrogênio "pesado" ou molibdênio-100, passam por um processo contínuo chamado decadência. O núcleo "decai", resultando em menos um nêutron e mais um próton, liberando assim um único elétron por vez. Esses elétrons têm uma quantidade média de energia, então são chamados de partículas beta, em oposição às partículas alfa de menor energia e raios gama de alta energia (raios-x).

A tecnologia betavoltaica aproveita esses elétrons perdidos como fonte de energia elétrica. Uma unidade que funciona com betavoltaicos deve conter um isótopo radioativo apropriado, além de outro componente chamado semicondutor que ajuda a direcionar os elétrons individuais para a eletricidade. Embora o betavoltaico tenha sido teorizado por décadas, agora está ganhando popularidade prática como uma maneira de produzir baterias muito eficientes e duradouras, apelidadas de baterias "nucleares".

Existem vários desafios para os desenvolvedores de betavoltaicos confiáveis. Por exemplo, às vezes o isótopo reabsorve esses elétrons flutuantes, de modo que eles não estão mais livres para se tornar eletricidade. Isso pode ser resolvido através do desenvolvimento de semicondutores especiais a partir de silício. Em segundo lugar, o isótopo pode reagir com o semicondutor de uma maneira inútil que o torna menos eficiente. Além disso, a taxa de decaimento pode ser muito lenta para alimentar algo grande, como uma nave espacial.

É quase tão importante explicar o que não é betavoltaics, ao contrário do que é. O betavoltaics não tem nada a ver com a maneira como os reatores nucleares produzem eletricidade em usinas gigantes. Os reatores nucleares devem forçar reações nucleares maciças, como fissão e fusão, para produzir energia a partir de elementos muito instáveis. Betavoltaics, no entanto, não é uma versão em miniatura de uma usina que pode caber dentro de uma bateria. É uma tecnologia totalmente diferente e não deve ser confundida com os perigos ou mistérios de outras energias nucleares. Provavelmente não há resíduos radioativos produzidos e certamente nenhuma ameaça de colapso nuclear.