Betavoltaika je način dobivanja obične, prijenosne struje iz organskog procesa radioaktivnog raspada. Radioaktivni elementi u svijetu uvijek se raspadaju i oslobađaju elektrone. Budući da je električna energija samo tok elektrona koji putuje u istom smjeru, stručnjaci za energetsku tehnologiju dugo su tražili te elemente kako bi osigurali učinkovitu, sigurnu, dugotrajnu, ekološki prihvatljivu i malu alternativu drugim baterijskim sustavima koji osiguravaju napajanje.
Svi razumijemo stabilan model atoma, s jezgrom okruženom oblakom elektrona koji mogu doći ili otići. Ali određene vrste elemenata, nazvane radioaktivni izotopi, ponašaju se sasvim drugačije tijekom vremena. Ovi izotopi, kao što su “teški” vodik ili molibden-100, prolaze kroz kontinuirani proces koji se zove raspadanje. Jezgra se “raspada”, što rezultira jednim neutronom manje i jednim protonom više, otpuštajući tako jedan po jedan elektron. Ti visokoenergetski elektroni velike brzine nazivaju se beta česticama.
Betavoltaična tehnologija koristi ove zalutale elektrone kao izvor električne energije. Jedinica koja radi bez betavoltaika mora sadržavati odgovarajući radioaktivni izotop kao i drugu komponentu zvanu poluvodič koja pomaže u usmjeravanju pojedinačnih elektrona u električnu energiju. Iako je betavoltaika teoretizirana desetljećima, sada dobiva na praktičnoj popularnosti kao način proizvodnje vrlo učinkovitih, vrlo dugotrajnih baterija nazvanih “nuklearne” baterije.
Postoji nekoliko izazova koji se susreću s programerima pouzdanih betavoltaika. Na primjer, ponekad izotop ponovno apsorbira te lebdeće elektrone, tako da oni više nisu slobodni da postanu elektricitet. To bi se moglo riješiti razvojem posebnih poluvodiča od silicija. Drugo, izotop može reagirati s poluvodičem na nepovoljan način koji ga čini manje učinkovitim. Također, stopa raspadanja može biti prespora za pokretanje bilo čega velikog, poput svemirskog broda.
Gotovo je jednako važno objasniti što betavoltaici nisu, za razliku od onoga što jest. Betavoltaika nema nikakve veze s načinom na koji nuklearni reaktori proizvode električnu energiju u divovskim elektranama. Nuklearni reaktori moraju prisiliti masivne nuklearne reakcije, poput fisije i fuzije, kako bi proizveli energiju iz vrlo nestabilnih elemenata. Betavoltaics, međutim, nije minijaturna verzija elektrane koja može stati u bateriju. To je potpuno drugačija tehnologija i ne treba je miješati s opasnostima ili misterijom druge nuklearne energije. Vjerojatno se ne proizvodi radioaktivni otpad i zasigurno ne postoji opasnost od nuklearnog topljenja.