Vad är Betavoltaics?

Betavoltaics är ett sätt att få vanlig, bärbar el ur den organiska processen för radioaktivt förfall.Radioaktiva element ute i världen är alltid förfallna och släpper elektroner.Eftersom elektricitet bara är en ström av elektroner som reser i samma riktning har experter på energiteknologi länge tittat på dessa element för att ge ett effektivt, säkert, långvarigt, miljövänligt och litet alternativ till andra batterisystem som ger kraft.

Vi förstår alla den stabila modellen för en atom, med kärnan omgiven av ett moln av elektroner som kan komma eller gå.Men vissa typer av element, kallade radioaktiva isotoper, beter sig helt annorlunda över tid.Dessa isotoper, såsom tungt väte eller molybden-100, går igenom en kontinuerlig process som kallas förfallande.Kärnan sönderfaller, vilket resulterar i en mindre neutron och ytterligare en proton, vilket släpper en enda elektron åt gången.Dessa elektroner har en medium mängd energi, så de kallas beta-partiklar i motsats till lägre energi alfapartiklar och mycket högenergi-gammastrålar (röntgenstrålar).

Betavoltaic teknik utnyttjar dessa vilda elektroner som en källa till elektrisk energi.En enhet som fungerar av betavoltaics måste innehålla en lämplig radioaktiv isotop såväl som en annan komponent som kallas en halvledare som hjälper till att dirigera de enskilda elektronerna till elektricitet.Även om betavoltaics har teoretiserats i årtionden, växer det nu i praktisk popularitet som ett sätt att producera mycket effektiva, mycket långvariga batterier som smeknamnet kärnbatterier.

Det finns flera utmaningar som möter utvecklarna av pålitliga betavoltaik.Till exempel återabsoriserar isotopen de flytande elektronerna, så de är inte längre fria att bli elektricitet.Detta kan lösas genom att utveckla speciella halvledare från kisel.För det andra kan isotopen reagera med halvledaren på ett ohjälpsamt sätt som gör det mindre effektivt.Förfallshastigheten kan också vara för långsam för att driva något stort, som ett rymdskepp.

Det är nästan lika viktigt att förklara vad betavoltaics inte är, i motsats till vad det är.Betavoltaics har inget att göra med hur kärnreaktorer producerar elektricitet i jättekraftverk.Kärnreaktorer måste tvinga massiva kärnreaktioner, som fission och fusion, att producera energi av mycket instabila element.Betavoltaics är emellertid inte en miniatyriserad version av ett kraftverk som kan passa in i ett batteri.Det är en helt annan teknik och borde inte förväxlas med faror eller mysterium för annan kärnkraft.Det produceras förmodligen inget radioaktivt avfall och verkligen inget hot om kärnkraftsmöte.