Vad är Betavoltaics?

August 17

Betavoltaics är ett sätt att få vanliga, bärbar elektricitet ur den organiska processen för radioaktivt sönderfall. Radioaktiva element ute i världen är alltid ruttnande och släppa elektroner. Eftersom el är bara en ström av elektroner som färdas i samma riktning, har experter inom energiteknik länge tittat på dessa element för att ge en effektiv, säker, långvarig, miljövänligt, och liten alternativ till andra batterisystem som ger makt.

Vi alla förstår stabil modell av en atom, med kärnan omges av ett moln av elektroner som kan komma eller gå. Men vissa typer av element, som kallas radioaktiva isotoper, beter sig helt annorlunda med tiden. Dessa isotoper, såsom "tunga" väte eller molybden-100, går genom en kontinuerlig process som kallas ruttnande. Kärnan "avklingar", vilket resulterar i en mindre neutron- och en mer proton och därmed frigör en enda elektron i taget. Dessa elektroner har en medelhög mängd energi, så de kallas betapartiklar i motsats till lägre energialfapartiklar och mycket hög energi gammastrålar (röntgen).

Betavoltaic teknik utnyttjar dessa strö elektroner som en källa till elektrisk energi. En enhet fungerar bort av betavoltaics måste innehålla en lämplig radioaktiv isotop samt en annan komponent som kallas en halvledare som hjälper till med att dirigera de enskilda elektroner till elektricitet. Även betavoltaics har teoretiserade i årtionden, är det nu vinner i praktisk popularitet som ett sätt att producera mycket effektiv, mycket långvariga batterier smeknamnet "nukleära" batterier.

Det finns flera utmaningar som uppfyller utvecklare av tillförlitliga betavoltaics. Till exempel, ibland isotopen åter absorberar de flytande elektroner, så de är inte längre gratis att bli el. Detta kan lösas genom att utveckla speciella halvledare av kisel. För det andra kan isotopen reagera med halvledaren på ett föga sätt som gör det mindre effektivt. Dessutom kan dämpfaktorn vara för långsam för att driva något stort, som ett rymdskepp.

Det är nästan lika viktigt att förklara vad betavoltaics är inte, i motsats till vad den är. Betavoltaics har ingenting att göra med det sätt som kärnkraftsreaktorer producerar el i jätte kraftverk. Kärnreaktorer måste tvinga massiva kärnreaktioner, som fission och fusion, för att producera energi ur väldigt instabila ämnen. Betavoltaics, är dock inte en miniatyriserad version av ett kraftverk som kan passa inuti ett batteri. Det är en helt annan teknik, och ska inte förväxlas med de faror eller mysterium andra kärnenergi. Det finns nog inget radioaktivt avfall och absolut inget hot för härdsmälta.