放射性同位素原子核衰變不斷發出射線，射線與物質相互作用，可以將動能轉換成熱能、電能或光能。

1．什么是原子電池

原子電池就是放射性同位素電池，也稱核電池。采用的誘發同位素主要有鍶-90，钚-238和釙-210。目前用得最多的是鍶-90和钚-238兩種原子電池。

自從1954年美國首先研制成釙-210原子電池（電功率0.0018瓦）以來，已研制成各種各樣的原子電池。原子電池的工作原理有兩種：一是將放射性同位素衰變產生的熱能轉變成電能，這就是熱轉換型電池；二是將放射性同位素衰變放出粒子的動能或它的次級效應轉變成電能，這就是動態換能型。目前研究最為成熟，并且已經實際應用的是靜態熱電型電池，又稱溫差型原子電池。它是利用溫度變化產生電位差而發電。熱電偶轉換裝置結構簡單，尺寸小，重量輕，性能穩定，但轉換效率較低，只有5%~10%，這種電池功率比較小，只有幾瓦到幾百瓦。

原子電池不需陽光照射，不受電磁干擾，可以在失重、強風暴、極低溫等惡劣環境下工作，使用壽命長，因此可用作人造衛星、太空探測器的輔助電源。美國“阿波羅”月面試驗站、“雨云號”氣象衛星、“先驅號”木星探測器、“海盜號”火星登陸器，都安裝了钚-238同位素電池。

據2002年統計，美國在8顆人造衛星、5艘登月飛船，9個探測器等22個航天器上，安裝了40臺钚-238同位素電池。钚同位素電池重量輕、壽命長、安全可靠。月球上白天溫度高達102℃，晚上降到-150℃，晝夜高溫和嚴寒交替，變化幅度十分大，條件非常惡劣。而且，月亮上的夜晚要比地球上的夜晚長14倍。美國“阿波羅”登月計劃中，在月球上設置了5臺钚-238同位素電池，為25臺儀器供電，使它們長期維持正常工作。

原子電池受航天事業的推動，取得了較大發展，主要表現在：一是功率有了較大提高，現在已出現近千瓦功率的原子電池；二是熱電轉換功率的提高。美國布什政府于2003年批準的耗資近10美元的“普羅米修斯”計劃，其主要內容之一就是發展新型高效率同位素電源系統。

2．長壽電源

在地面上使用的放射性同位素電池，如氣象站、燈塔、航標、極地觀察站，電源的體積和重量大一些無妨，人們常采用放射性同位素鍶-90作電源。

美國在南極曾設置過一個無人氣象觀察站，使用放射性同位素熱電偶型電池，給鉛蓄電池充電。這套發電裝置總重量達850千克，連續運行8年之久，沒有出過故障。

若用鎳-63做成原子電池，體積可以小到1立方毫米，可為微電子機械系統供電。這種電池送入人體中，可進行不開刀的手術；裝在航天器中，可實行長期遙控指揮；做成盜聽器，可非常隱蔽地搜集情報。鎳-63的半衰期為93年，發射純βˉ放射性射線，易防護，可不間斷供電50年以上，這是一種很有前景的長壽電源。

3．微型電源

心臟是人生命的發動機。心律不齊或心動過緩的人，不僅不能正常生活和工作，還可能危及生命。醫生常給這樣的病人裝上個心臟起搏器，這樣，人就不會感到難受也不用擔憂生命安全了。

心臟起搏器可用一種超小型放射性同位素電池作能源，功率不到千分之一瓦，以每分鐘60~70次速率給心臟電刺激，使心臟保持正常的跳動。

原子電池心臟起搏器常用钚-238作能源，可使用約10年。前蘇聯領導人勃列日涅夫在1975年就安裝了原子電池心臟起搏器。