Betavoltaik, radyoaktif bozulma organik işleminden sıradan, taşınabilir elektrik elde etmenin bir yoludur. Dünyadaki radyoaktif elementler daima çürüyen ve elektronları serbest bırakmaktadır. Elektrik sadece aynı yönde hareket eden bir elektron akımı olduğundan, enerji teknolojisindeki uzmanlar, güç sağlayan diğer batarya sistemlerine verimli, güvenli, uzun ömürlü, çevre dostu ve küçük bir alternatif sağlamak için bu unsurları uzun süredir aradılar.
Hepimiz bir atomun kararlı modelini anlıyoruz, çekirdeği bir elektron bulutuyla gelip gidebilir. Ancak, radyoaktif izotoplar adı verilen bazı element türleri zaman içinde oldukça farklı davranırlar. "Ağır" hidrojen veya molibden-100 gibi bu izotoplar, çürüme adı verilen sürekli bir işlemden geçer. Çekirdek "azalır", bir tane daha az nötron ve bir tane daha protonla sonuçlanır, böylece bir seferde tek bir elektron salınır. Bu elektronlar orta miktarda enerjiye sahiptir, bu nedenle düşük enerjili alfa parçacıklarına ve çok yüksek enerjili gama ışınlarına (x-ışınları) karşı beta parçacıkları olarak adlandırılırlar.
Betavoltaik teknolojisi, bu başıboş elektronları elektrik enerjisi kaynağı olarak kullanır. Betavoltaiklerden çalışan bir ünite, ayrı bir elektronun elektriğe yönlendirilmesine yardımcı olan yarı iletken olarak adlandırılan başka bir bileşenin yanı sıra uygun bir radyoaktif izotop içermelidir. Her ne kadar betavoltaikler on yıllardır teorileştirilmiş olsa da, şimdi "nükleer" piller olarak adlandırılan çok verimli, çok uzun ömürlü piller üretmenin bir yolu olarak pratik popülerlik kazanmaktadır.
Güvenilir betavoltaik geliştiricilerinin karşılaştığı çeşitli zorluklar var. Örneğin, bazen izotop bu yüzen elektronları yeniden emer, bu nedenle artık elektrik olmakta serbesttirler. Bu, silikondan özel yarı iletkenler geliştirerek çözülebilir. İkincisi, izotop yarı iletken ile daha az verimli hale getirecek şekilde yardımcı olmayan bir şekilde tepki verebilir. Ayrıca, çürüme oranı uzay gemileri gibi büyük bir şeye güç sağlamak için çok yavaş olabilir.
Betavoltaiklerin neyin olmadığını açıklamak, neye olduğu kadar önemlidir. Betavoltaiklerin, nükleer reaktörlerin dev santrallerde elektrik üretme şekilleriyle hiçbir ilgisi yok. Nükleer reaktörler, çok dengesiz elementlerden enerji üretmek için fisyon ve füzyon gibi büyük nükleer reaksiyonları zorlamalıdır. Ancak Betavoltaik, bir akünün içine sığabilecek bir elektrik santralinin minyatür versiyonu değildir. Tamamen farklı bir teknolojidir ve diğer nükleer enerjinin tehlikeleri veya gizemi ile karıştırılmamalıdır. Muhtemelen radyoaktif atık üretilmemiştir ve kesinlikle nükleer erime tehlikesi yoktur.
