Kaj je betavoltaika?

Betavoltaika je način pridobivanja navadne prenosne električne energije iz organskega procesa radioaktivnega razpada. Radioaktivni elementi na svetu vedno razpadajo in sproščajo elektrone. Ker je elektrika le tok elektronov, ki potuje v isto smer, so strokovnjaki za energetsko tehnologijo že dolgo iskali te elemente, da bi zagotovili učinkovito, varno, dolgotrajno, okolju prijazno in majhno alternativo drugim baterijskim sistemom, ki zagotavljajo energijo.

Vsi razumemo stabilen model atoma, pri čemer je jedro obdano z oblakom elektronov, ki lahko pridejo ali odidejo. Toda nekatere vrste elementov, imenovanih radioaktivni izotopi, se sčasoma obnašajo precej drugače. Ti izotopi, kot sta “težki” vodik ali molibden-100, gredo skozi neprekinjen proces, imenovan razpad. Jedro “razpade”, kar povzroči en nevtron manj in en proton več, s čimer se sprosti en elektron naenkrat. Ti visokoenergetski in hitri elektroni se imenujejo beta delci.

Betavoltaična tehnologija izkorišča te potepuške elektrone kot vir električne energije. Enota, ki deluje iz betavoltaike, mora vsebovati ustrezen radioaktivni izotop in drugo komponento, imenovano polprevodnik, ki pomaga pri usmerjanju posameznih elektronov v elektriko. Čeprav je bila betavoltaika teoretizirana že desetletja, zdaj postaja vse bolj priljubljena kot način proizvodnje zelo učinkovitih, zelo dolgotrajnih baterij z vzdevkom »jedrske« baterije.

Razvijalci zanesljive betavoltaike se soočajo z več izzivi. Na primer, včasih izotop ponovno absorbira te plavajoče elektrone, tako da niso več svobodni, da postanejo elektrika. To bi lahko rešili z razvojem posebnih polprevodnikov iz silicija. Drugič, izotop lahko reagira s polprevodnikom na nekoristen način, zaradi česar je manj učinkovit. Tudi stopnja razpada je lahko prepočasna, da bi napajala kaj velikega, kot je vesoljska ladja.

Skoraj enako pomembno je razložiti, kaj betavoltaika ni, v nasprotju s tem, kaj je. Betavoltaika nima nič opraviti z načinom, kako jedrski reaktorji proizvajajo električno energijo v velikanskih elektrarnah. Jedrski reaktorji morajo prisiliti množične jedrske reakcije, kot sta cepitev in fuzija, da proizvedejo energijo iz zelo nestabilnih elementov. Betavoltaika pa ni miniaturizirana različica elektrarne, ki bi se lahko prilegala v baterijo. Gre za povsem drugačno tehnologijo in je ne smemo zamenjevati z nevarnostmi ali skrivnostjo druge jedrske energije. Verjetno ne nastajajo nobeni radioaktivni odpadki in zagotovo ni nevarnosti jedrske taline.