Radionuklidbatterie

Eine Radionuklidbatterie, auch Radioisotopengenerator,^{[Anm 1]} Isotopenbatterie oder Atombatterie, wandelt die thermische Energie oder die Betastrahlung bzw. Alphastrahlung des spontanen Kernzerfalls eines Radionuklids in elektrische Energie um. Sie gewinnt ihre Energie aus radioaktivem Zerfall, nicht etwa aus einer Kernspaltung mit nachfolgender Kettenreaktion, und ist daher kein Kernreaktor. Wird die elektrische Energie nur aus der beim Zerfall freigesetzten Wärmeenergie gewonnen, spricht man von einem RTG (für radioisotope thermoelectric generator).

Radionuklidbatterien sind im Allgemeinen klein, kompakt und kommen ohne bewegliche Teile aus. Sie sind autonom, wartungsfrei und können über Jahre bis Jahrzehnte hinweg elektrische Energie liefern. Wirkungsgrade sind üblicherweise gering, da wartungsarme und leichte Energiewandler wichtiger sind als hohe Effizienz. Der Nachteil ist, dass die gelieferte Energie nicht gleichmäßig abgegeben wird, sondern exponentiell mit der Zeit abnimmt. Der Generator muss demnach so dimensioniert werden, dass er gegen Ende der geplanten Nutzungsdauer noch genügend Energie abgeben kann.

Das Prinzip wurde bereits vor Entdeckung der Kernspaltung theoretisch diskutiert. Bereits 1913 wurde – anhand des natürlicherweise als Produkt der Zerfallsreihe des ²³⁸U vorkommenden ²²⁶Ra – durch Henry Moseley (1887–1915) im Labor ermittelt, welche Eigenschaften eine derartige nukleare Batterie hätte.^[1][2][3] Praktisch eingesetzt wurde das Prinzip allerdings erst nach dem Zweiten Weltkrieg unter Verwendung künstlich hergestellter Radionuklide.^[4]

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1. ↑ http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/yemane1/
2. ↑ https://www.famousscientists.org/henry-moseley/
3. ↑ http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/88/605.toc
4. ↑ Who Invented The Atomic Battery? First Creator Revealed. 23. März 2022, abgerufen am 31. März 2023 (amerikanisches Englisch).