3.1 Baterıas nucleares

La desintegración $\alpha$ de los núcleos pesados de vida larga poseen dos caracerısticas importantes: las partıculas $\alpha$ se emiten con energıas definidas y la tasa de emisión es prácticamente constante (si la vida media es suficientemente larga).

Consideremos por ejemplo la desintegración del $^{238}$Pu ($t_{1/2}=86$ a). El valor $Q$ es de 5.6 MeV y la actividad especıfica es de $A_E=6\times 10^{11}$ Bq$/$g. Puesto que cada desintegración libera 5.6 MeV, la potencia liberada por unidad de masa es de

$$P = \left(6\times10^{11} \frac{\rm desintegraciones /s}{\rm g}\right)... ...imes 10^6 \rm\, eV}{\rm desintegracion}\right) (1.6\times 10^{-19}\,{\rm J/eV})$$

$$= 0.6 \,\rm W/g$$ (8)

Cada gramo de Pu produce una potencia de 0.6 W. Aunque esto no es suficiente para calentar o iluminar una casa, es adecuado para alimentar circuitos eléctricos simples y tiene la enorme ventaja de que continúa operando a una velocidad prácticamente constante durante años, incluso bajo condiciones muy adversas (en el vacıo y a las bajas temperaturas del espacio, por ejemplo) y sólo necesita ser reemplazada transcurridas escalas de tiempo del orden de su semi-vida. Este tipo de baterıas se utilizan en muchas aplicaciones, desde marcapasos cardıacos hasta en la nave espacial Voyager que fotografió Júpiter, Saturno y Urano.

En los marcapasos cardıacos, la energıa de la partıcula $\alpha$ se deposita en forma de calor y convertida en un pulso eléctrico mediante un convertidor termoeléctrico. Son capaces de producir del orden de 300 $\mu$W de potencia elećtrica y lo hacen continuamente, limitados sólamente por la semivida de 86 años del $^{238}$Pu.