Kas ir Betavoltaics?

Mēs visi saprotam stabilu atoma modeli, kurā kodolu ieskauj elektronu mākonis, kas var nākt vai aiziet. Bet daži elementu veidi, ko sauc par radioaktīvajiem izotopiem, laika gaitā darbojas diezgan atšķirīgi. Šie izotopi, piemēram, “smagais” ūdeņradis vai molibdēns-100, iziet cauri nepārtrauktam procesam, ko sauc par sabrukšanu. Kodols “sairst”, kā rezultātā rodas par vienu neitronu mazāk un protonu vairāk, tādējādi vienlaikus atbrīvojot vienu elektronu. Šos augstas enerģijas, ātrgaitas elektronus sauc par beta daļiņām.

Betavoltaic tehnoloģija izmanto šos klaiņojošos elektronus kā elektriskās enerģijas avotu. Vienībai, kas darbojas no betavoltaikas, jāsatur atbilstošs radioaktīvais izotops, kā arī cita sastāvdaļa, ko sauc par pusvadītāju, kas palīdz novirzīt atsevišķus elektronus elektrībā. Lai gan betavoltaics ir teorētiski izstrādāts gadu desmitiem, tagad tā iegūst praktisku popularitāti kā veids, kā ražot ļoti efektīvas, ļoti ilgstošas ​​baterijas, ko sauc par “kodolakumulatoriem”.

Uzticamu betavoltaics izstrādātājiem ir jāsastopas ar vairākiem izaicinājumiem. Piemēram, dažreiz izotops atkārtoti absorbē šos peldošos elektronus, tāpēc tie vairs nevar brīvi kļūt par elektrību. To varētu atrisināt, izstrādājot īpašus pusvadītājus no silīcija. Otrkārt, izotops var reaģēt ar pusvadītāju nelietderīgā veidā, kas padara to mazāk efektīvu. Arī sabrukšanas ātrums var būt pārāk lēns, lai darbinātu kaut ko lielu, piemēram, kosmosa kuģi.

Gandrīz tikpat svarīgi ir izskaidrot, kas nav betavoltaics, nevis kas tas ir. Betavoltaics nav nekāda sakara ar veidu, kā kodolreaktori ražo elektroenerģiju milzu spēkstacijās. Kodolreaktoriem ir jāpiespiež masīvas kodolreakcijas, piemēram, skaldīšana un kodolsintēze, lai ražotu enerģiju no ļoti nestabiliem elementiem. Taču Betavoltaics nav miniatūra spēkstacijas versija, kas var ietilpt akumulatorā. Tā ir pavisam cita tehnoloģija, un to nevajadzētu jaukt ar citas kodolenerģijas briesmām vai noslēpumu. Iespējams, ka netiek ražoti radioaktīvie atkritumi un noteikti nav kodolieroču sabrukšanas draudu.