باتری اتمی

پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم است. ساده ترین پیل شامل دو صفحه پخش کننده بتای خالص مانند استرنیوم ۹۰ و یک هادی مثل سیلسیوم است. پیل های هسته ای، باتری هایی با عمر بسیار طولانی ( ده ها سال ) هستند. در باتری های اتمی کنونی بر اثر پرتوزایی یک عنصر پرتوزا مانند پلوتونیم یا با استفاده از یونش ذرات آلفا یا بتای منتشر شده این عناصر و جذب یون های ایجاد شده به صفحات خاص، جریان و ولتاژ کوچکی در الکترودها ایجاد می شود که با جمع آن ها ولتاژ و جریان مناسبی برای استفاده در برخی از تجهیزات بدست می آید.
بیشتر این سیستم ها به دلیل عدم جذب کامل پرتوها و تبدیل قسمت اعظم انرژی آن ها به گرما دارای راندمان بسیار پایینی هستند. ولی در باتری اتمی با سیستم کنونی با استفاده از لایه های مختلف فلزی و تشکیل یک لایه نازک خلع، بیش از ۹۰ درصد انرژی جنبشی ذرات حتی پرتو گاما تبدیل به الکترون ها و یون های آزاد شده و با استفاده از صفحات الکترودهای باردار جریان آن ها جذب مدار می شود. در نتیجه جریان برق مناسبی از ان آزاد می شود. با توجه به جذب ۹۸ درصدی پرتو گاما در این باتری به صورت یونی، گرمای کمی در آن ایجاد می شود. در عوض، سیستم دارای ابعاد خیلی کوچکتر با راندمانی بیش از ۹۰ برابر باتری های فعلی است که حتی قادر به جایگزینی باتری های اسیدی و شیمیایی فعلی نیز هست.
جذب پرتوهای ناشی از یک رادیو نوکلویید توسط یک ماده یا یک منبع سبب بالا رفتن دمای آن خواهد شد. اختلاف درجه حرارت این منبع با درجه حرارت اطراف آن باعث ایجاد یک باتری ایزوتوپی می شود. به عبارتی نیروگاه های هسته ای را هم نوعی باتری قلمداد می کنند که انرژی حرارتی به طور ترمودینامیکی توربین نیروگاه را به حرکت در می آورد. امروزه در باتری های کوچک تر ایزوتوپی مدرن، انرژی گرمایی با راندمان ۵ تا ۱۰ درصد می تواند به انرژی الکتریکی تبدیل شود. چنانچه تبدیل به انرژی الکتریکی از طریق روش ترمودینامیک انجام شود راندمان فوق تا حد بالاتری ارتقاء پیدا می کند.
بدیهی است پرتوزایی ناشی از پرتوها که حاصل فروپاشی اتم های رادیواکتیو است نسبتاً چیزی نیست. ولی در عین حال برای منظورهای خاص می توانند بسیار مفید باشند.
از این نوع باتری ها در فضاپیماهای طرح آپولو و وویجر استفاده شده است.
آمریکا، انگلیس، فرانسه، روسیه, ایران ( به تکنولوژی ساخت باتری اتمی دست یافته است )