Nucleare consumer

Una società cinese ha messo a punto un modello di pila nucleare per dipositivi mobili che eroga una tensione di 3 V per cinquant'anni.

Le batterie atomiche non sono una novità: vengono usate in campo aerospaziale da decenni. Sono essenzialmente di due tipi: quelle che sfruttano il calore prodotto dal decadimento dell'isotopo radioattivo per generare elettricità mediante una termocoppia e quelle che producono direttamente elettricità con l'impiego di isotopi beta-emittenti.
Il primo tipo utilizza in genere un emettitore alfa, il plutonio 238 (diverso dall'U 238) e per motivi di sicurezza non è destinato al mercato civile, ma al massimo agli stimolatori cardiaci. Può essere schermato facilmente ma il plutonio è assai pesante, però se ne usa pochissimo.

Il secondo tipo adotta la generazione radiovoltaica, ossia converte l'energia delle radiazioni ionizzanti direttamente in elettricità utilizzando una giunzione a semiconduttore, procedimento analogo alla conversione dei fotoni in elettricità in una cella fotovoltaica.

Proprio questo è il modello della pila BV100 realizzata dalla Betavolt Technologies, che sfrutta il decadimento β⁻ del nichel 63, isotopo radioattivo con emivita di 101,2 anni del metallo, che decade, appunto, verso l'isotopo stabile Cu 63 del rame. Emivita vuol dire che statisticamente dopo 101,2 anni ci si aspetta di avere ancora la metà della massa iniziale dell'isotopo; di qui la durata di 50 anni.

La pila ha dimensioni di 5 x 15 x 5 mm ed eroga una potenza di 100 μW alla tensione di 3 V. Poco in tutti i sensi, ma la società sostiene che le BV100 possano essere connesse in parallelo per aumentare la potenza complessiva; in ogni caso entro il 2025 Betavolt ha intenzione di lanciare un modello da 1 W.
Le pile betavoltaiche hanno tradizionalmente ricevuto la massima attenzione poiché i raggi beta (sostanzialmente elettroni) causano la minor quantità di danni radiativi, consentendo così una vita operativa più lunga e una minore schermatura.

Betavolt afferma di essere l'unica azienda al mondo con la tecnologia per drogare materiali semiconduttori diamantati di grandi dimensioni, come quelli utilizzati dal BV100; per la pila l'azienda impiega infatti il suo semiconduttore di diamante di quarta generazione.
D'altra parte la società è consapevole che l'energia necassaria ad alimentare i dispositivi elettronici più recenti è assai maggiore e sta studiando isotopi come lo stronzio 90 e il promezio 147 per sviluppare pile con livelli di potenza più elevati e durate di servizio ancora più lunghe.

Prima di poter affrontare il settore automotive, dunque, il cammino è ancora lunghissimo.