Betavoltaics yra būdas pašalinti įprastą nešiojamą elektros energiją iš organinio radioaktyvaus skilimo proceso. Pasaulyje esantys radioaktyvieji elementai visada suyra ir išskiria elektronus. Kadangi elektra yra tik elektronų srautas, keliaujantis ta pačia kryptimi, energetikos technologijų ekspertai jau seniai ieškojo šių elementų, kad būtų veiksminga, saugi, ilgalaikė, nekenksminga aplinkai ir nedidelė alternatyva kitoms akumuliatorių sistemoms, tiekiančioms energiją.
Visi suprantame stabilų atomo modelį, kai branduolį supa elektronų debesis, kurie gali ateiti arba išeiti. Tačiau tam tikrų rūšių elementai, vadinami radioaktyviais izotopais, laikui bėgant elgiasi visiškai skirtingai. Šie izotopai, tokie kaip „sunkusis“ vandenilis arba molibdenas-100, pereina nuolatinį procesą, vadinamą skilimu. Branduolys “suyra”, todėl vienu neutronu mažiau ir vienu protonu daugiau, todėl vienu metu išsiskiria vienas elektronas. Šie didelės energijos, didelio greičio elektronai vadinami beta dalelėmis.
Betavoltaic technologija naudoja šiuos klaidžiojančius elektronus kaip elektros energijos šaltinį. Vienetas, veikiantis iš betavoltaikų, turi turėti atitinkamą radioaktyvų izotopą ir kitą komponentą, vadinamą puslaidininkiu, kuris padeda nukreipti atskirus elektronus į elektros energiją. Nors betavoltaika buvo teoriškai vertinama dešimtmečius, dabar ji įgauna praktinį populiarumą kaip būdas gaminti labai efektyvius, labai ilgaamžius akumuliatorius, pravardžiuojamus „branduolinėmis“ baterijomis.
Yra keletas iššūkių, su kuriais susiduria patikimų betavoltaikų kūrėjai. Pavyzdžiui, kartais izotopas vėl sugeria tuos plaukiojančius elektronus, todėl jie nebegali laisvai tapti elektra. Tai gali būti išspręsta kuriant specialius puslaidininkius iš silicio. Antra, izotopas gali nenaudingai reaguoti su puslaidininkiu, todėl jis tampa mažiau efektyvus. Be to, skilimo greitis gali būti per lėtas, kad būtų galima maitinti ką nors didelio, pavyzdžiui, erdvėlaivį.
Beveik taip pat svarbu paaiškinti, kas nėra betavoltaika, nei kas tai yra. Betavoltaics neturi nieko bendra su tuo, kaip branduoliniai reaktoriai gamina elektrą milžiniškose elektrinėse. Branduoliniai reaktoriai turi priversti masines branduolines reakcijas, tokias kaip dalijimasis ir sintezė, gaminti energiją iš labai nestabilių elementų. Tačiau „Betavoltaics“ nėra miniatiūrinė elektrinės versija, kuri gali tilpti į akumuliatorių. Tai visiškai kitokia technologija ir neturėtų būti painiojama su kitos branduolinės energijos pavojais ar paslaptimi. Tikriausiai nesusidaro radioaktyviosios atliekos ir tikrai nėra branduolinio sunaikinimo grėsmės.