Baterías Isotópicas

Las baterías isotópicas se caracterizan por hacer uso de sistemas de conversión en los cuales se aprovechan inmediatamente los resultados de los procesos primarios de interacción de la radiación con la materia.

La batería isotópica más elemental consiste en dos superficies paralelas, colocadas a una distancia menor que el recorrido de las partículas radiactivas. Una de las superficies (electrodo emisor) lleva incorporado el combustible radiactivo, y la segunda (colector) recoge las partículas a o / 3 emitidas por aquél.

Si se unen ambos electrodos por un circuito externo de utilización, se tendrá una corriente por este circuito, mientras quede material radiactivo. Con este procedimiento se consiguen potencias eléctricas del orden del microvatio. Su inconveniente fundamental es que el voltaje entre los electrodos es muy alto (del orden miles de voltios), lo que hace que para poder utilizar esta energía se necesiten dispositivos degradadores de tensión. Por esto se han dirigido los esfuerzos en este campo hacia sistemas más elaborados, en los cuales la energía pueda obtenerse a voltajes más bajos, haciendo que el material que constituye la batería no juegue un papel inerte sino que actúe más activamente.

Las más desarrolladas emplean una unión semiconductora p-n sobre uno de cuyos componentes inciden las partículas radiactivas formando pares electrón-hueco. Si este par se crea cerca de la unión, el campo eléctrico creado mantiene separados los componentes del par, y se puede sostener una corriente por un circuito externo. Se obtienen así potencias entre la décima y los centenares de microvatios, a un voltaje de un voltio.

Para evitar el deterioro que sobre el material semiconductor produce el bombardeo de las partículas radiactivas, normalmente se interpone un cristal conversor de la radiación alfa o beta en radiación gamma, entre el combustible y el semiconductor, y esta radiación incide en el semiconductor, comportándose el conjunto como una batería solar, lo que permite utilizar para este tipo de baterías la tecnología desarrollada para baterías solares. Las limitaciones inherentes a las baterías isotópicas no impiden, sin embargo, que estén empezando a merecer gran interés, que es consecuencia de las posibilidades que ofrecen como generadores compactos, de poco peso, larga vida y baja potencia, para alimentar dispositivos micromecánicos y microeléctricos.