Une batterie atomique tire l’énergie nécessaire au fonctionnement d’un appareil à partir de la décomposition d’isotopes radioactifs. Ces batteries peuvent avoir une durée de vie extrêmement longue, ce qui les rend utiles pour les applications où il est difficile ou impossible d’accéder aux composants dans le but de remplacer la batterie. Elles sont parfois appelées « piles nucléaires », bien que ce soit un peu abusif, car elles ne reposent pas sur une réaction en chaîne pour générer de l’énergie. Ils sont très stables et sûrs lorsqu’ils sont construits correctement et fabriqués avec des isotopes appropriés.
Une application pour les batteries atomiques est utilisée pour alimenter les engins spatiaux. Les sondes, télescopes et autres équipements ont tous besoin d’une source d’alimentation, mais peuvent ne pas être réparables pour remplacer les piles. Une batterie atomique peut fournir l’énergie nécessaire pour faire fonctionner les systèmes et renvoyer des signaux à la base, et devrait durer toute la vie de l’appareil. D’autres équipements qui doivent être laissés sans surveillance pendant de longues périodes peuvent s’appuyer sur cette technologie, qui a également des applications potentielles pour des choses comme les dispositifs médicaux implantés.
Ces batteries peuvent extraire l’énergie des isotopes radioactifs de plusieurs manières. Certains dépendent de l’énergie thermique. Lorsque les isotopes se décomposent, ils produisent de la chaleur, qu’une batterie atomique peut exploiter pour produire de l’électricité. La chaleur peut également être utile sur des appareils tels que les engins spatiaux, qui ont besoin d’une source de chaleur pour maintenir les instruments scientifiques dans une plage de température sûre. Dans le froid profond de l’espace, les composants gèleraient rapidement sans chauffage, mais la dépense d’énergie en chaleur pourrait entraîner une panne d’électricité de l’équipement, de sorte que les batteries atomiques fournissent à la fois de la chaleur et de l’énergie pour résoudre ce problème.
D’autres appareils reposent sur des méthodes non thermiques de production d’énergie. La méthode la plus courante tire parti de l’émission de particules bêta pour créer de l’électricité. Cette conception de batterie atomique est connue sous le nom de conception bêtavoltaïque et est tout à fait sûre pour une utilisation autour des personnes, car les particules bêta ne peuvent pas pénétrer la peau humaine. Elles sont beaucoup plus faibles que les particules gamma plus dangereuses qui peuvent être préoccupantes avec certains isotopes radioactifs.
Il est également potentiellement possible de convertir la décroissance directement en énergie cinétique pour l’utiliser pour déplacer les composants mécaniques d’un appareil. Des projets expérimentaux de batteries atomiques ont montré comment cette application pourrait être utile pour certains dispositifs médicaux et autres équipements. La durée de vie de la batterie dépend des caractéristiques de l’isotope utilisé pour la fabriquer, mais peut être d’une décennie ou plus. Cela peut répondre aux besoins de nombreux appareils, fournissant une alimentation en énergie stable pendant une période de temps prolongée.