Учени от Корейския институт за наука и технологии в Тегу са създали компактна ядрена батерия, която може да генерира електроенергия в продължение на десетилетия без рисковете, обикновено свързани с радиоактивността. Новото устройство представлява бета-волтова бариева клетка, захранвана от въглерод-14 – радиоактивен изотоп, който излъчва бета-частици. Тези частици (по същество високоенергийни електрони) попадат в полупроводник от титанов диоксид, покрит с багрило на основата на рутений, като изхвърлят електроните от него и по този начин създават електрически ток.

Периодът на полуразпад на въглерод-14 е около 5730 години, което теоретично позволява на батерията да запази половината от първоначалната си мощност дори след хилядолетия.

На практика обаче мощността намалява много по-бързо – материалите все още са податливи на разграждане. Въпреки това потенциалът на технологията е впечатляващ. В настоящия прототип мощността е 20,75 нановата на квадратен сантиметър с ефективност от 2,86%. Казано по-просто, такава батерия с размерите на таблетка аспирин осигурява около 0,4% от необходимото за работата на джобен калкулатор.

Въпреки че мощността е скромна, тя е достатъчна за захранване на имплантируеми медицински устройства като пейсмейкъри или сензори за събиране на данни за околната среда. Технологията може да се използва и за захранване на RFID чипове, микрочипове и зареждане на кондензатори в устройства, които се нуждаят от кратък, но мощен енергиен импулс. Това е многообещаваща област за свръхенергийно ефективна електроника, но все още е в ранен етап на развитие.

Основното предимство е безопасността. Противно на обичайните асоциации с думата „ядрен“, устройството не изисква сложна защита. Бета-частиците от въглерод-14 са слаби и се срещат навсякъде, дори в човешкото тяло.

Тънък слой алуминий е достатъчен за защита. Батерията е напълно твърда, без запалими материали и по отношение на безопасността може дори да превъзхожда литиево-йонните батерии, които са склонни към прегряване и експлозии.

Като цяло идеята за ядрени батерии не е нова. Първите устройства от този тип се появяват през 50-те години на миналия век, когато САЩ разработват елемент на базата на стронций-90. По-късно, в космическите мисии започват да се използват радиоизотопни термоелектрически генератори с плутоний-238. Един от първите примери е спътникът Transit 4A, използван в ранната система за спътникова навигация, предшественик на GPS.

През последните години интересът към ядрените батерии отново нараства. Въпреки че принципите остават същите, напредъкът в материалите и безопасността приближава тази технология до реални приложения в ежедневието – без да е необходимо да се строят ядрени реактори.