পারমাণবিক ব্যাটারি
পারমাণবিক ব্যাটারি, নিউক্লিয়ার ব্যাটারি, রেডিওআইসোটোপ ব্যাটারি অথবা রেডিওআইসোটোপ জেনারেটর হচ্ছে এমন এক ধরনের যন্ত্র যা তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের ক্ষয় থেকে প্রাপ্ত শক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। পারমাণবিক চুল্লীগুলির মতোই এরা পারমাণবিক শক্তি থেকে বিদ্যুৎশক্তি উৎপাদন করে, কিন্তু এক্ষেত্রে পার্থক্যটি হচ্ছে এগুলিতে কোনো ধরনের শৃঙ্খল/শিকল বিক্রিয়া সংঘটিত হয় না। সাধারণভাবে এগুলিকে ব্যাটারি বলা হলেও, এগুলি কিন্তু কোনো ইলেক্ট্রোকেমিকাল ব্যাটারি নয় এবং এগুলিতে চার্জিং ও রিচার্জিং এর ব্যবস্থা নেই। তুলনামূলকভাবে পারমাণবিক ব্যাটারিগুলির দাম অনেক বেশি হলেও এগুলির অত্যন্ত দীর্ঘ আয়ু এবং উচ্চ শক্তি-ঘনত্ব রয়েছে, একারণে মহাকাশযান, পেসমেকার, আন্ডারওয়াটার সিস্টেম ও পৃথিবীর বিভিন্ন প্রত্যন্ত অঞ্চলে স্থাপিত স্বয়ংক্রিয় সায়েন্টিফিক স্টেশনসমূহ, যেগুলি অনেক দীর্ঘ সময়ের জন্য নিরবিচ্ছিন্নভাবে সক্রিয় থাকা অত্যাবশ্যক, এগুলিতেই শক্তির উৎস হিসেবে প্রধানত পারমাণবিক ব্যাটারি ব্যবহৃত হয়ে থাকে। ১৯১৩ সালে পারমাণবিক ব্যাটারি প্রযুক্তির বিকাশ শুরু হয়েছিল, যখন হেনরি মোসলে সর্বপ্রথম প্রদর্শন করেছিলেন যে কীভাবে চার্জযুক্ত কণার বিকিরণ থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা সম্ভব। ১৯৫০ ও ১৯৬০ এর দশকজুড়ে বিভিন্ন ক্ষেত্রে অনেক দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহার করা যাবে এমন শক্তি-উৎসের প্রয়োজনীয়তা থাকায়, পারমাণবিক ব্যাটারি প্রযুক্তির উপর যথেষ্ট গভীরভাবে গবেষণা করা হয়েছিল। ১৯৫৪ সালে আরসিএ ছোট রেডিও-রিসিভার এবং হিয়ারিং এইডগুলোতে ব্যবহারের জন্য ছোট পারমাণবিক ব্যাটারি নিয়ে গবেষণা করেছিল। ১৯৫০ এর দশকের শুরুর দিকে আরসিএ -এর প্রাথমিক গবেষণা ও অগ্রগতির পর থেকে পারমাণবিক শক্তি উৎস থেকে বৈদ্যুতিক শক্তি রুপান্তরকরণের অনেক ধরনের পদ্ধতি তৈরী করা হয়েছে। বৈজ্ঞানিক নীতিগুলি সুপরিচিত, তবে আধুনিক ন্যানো-স্কেল প্রযুক্তি ও নতুন ওয়াইড-ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টরগুলির মাধ্যমে নতুন অনেক ধরনের ডিভাইস তৈরি হয়েছে এবং এগুলোতে এমন অনেক আকর্ষণীয় বস্তুগত বৈশিষ্ট্য পাওয়া গিয়েছে যা সম্পর্কে আগে কখনো জানা ছিলনা। শক্তি রূপান্তরের প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে পারমাণবিক ব্যাটারিগুলিকে দুটি প্রধান ভাগে ভাগ করা যায়: তাপীয় (থার্মাল) রূপান্তরকারী এবংঅ-তাপীয় (নন-থার্মাল) রূপান্তরকারী । তাপীয় রূপান্তরকারী ধরনের ব্যাটারিগুলো পারমাণবিক ক্ষয় থেকে উৎপন্ন তাপশক্তির কিছু অংশকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে। এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হচ্ছে রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটর (আরটিজি), যা প্রায়শই মহাকাশযানে ব্যবহৃত হয়। অপরদিকে অ-তাপীয় রূপান্তরকারী ব্যাটারিগুলো তাপ উৎপন্ন হবার পূর্বেই সরাসরি পারমাণবিক বিকিরণ থেকে শক্তি গ্রহণ করে। এধরনের ব্যাটারিগুলোর সাইজ সহজেই ছোট করা সম্ভব এবং এগুলো চালানোর জন্য কোনো ধরনের থার্মাল গ্রেডিয়েন্ট প্রয়োজন না হওয়ায়, ছোটখাটো বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহারের জন্য এগুলো যথোপযুক্ত। এর সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হলো বিটাভোল্টাইক সেল । পারমাণবিক ব্যাটারিগুলি সাধারণত ০.১ থেকে ৫ শতাংশ পর্যন্ত কর্মদক্ষতাসম্পন্ন হয়ে থাকে। তবে উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন বিটাভোল্টাইক ডিভাইসগুলির কর্মদক্ষতা ৬-৮ শতাংশ পর্যন্ত হতে পারে। সকল নিউক্লিয়ার ব্যাটারি সিস্টেমের ডিজাইনগত দিক দিয়ে অনেক ক্ষেত্রেই মিল রয়েছে তবে ব্যাটারির কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি এবং ব্যাটারির সাইজ ছোট করার উদ্দেশ্যে ডিজাইনে অনেক সূক্ষ্ম পরিবর্তন আনা হয়। যেকোনো নিউক্লিয়ার ব্যাটারি প্রযুক্তির কর্মক্ষমতা মূলত ৩ টি বিষয় দিয়ে বিবেচনা করা হয়ঃ রেডিওআইসোটপের পিছনের পদার্থবিদ্যা, রেডিয়েশন ট্রান্সপোর্ট এবং শক্তি রূপান্তর ট্রান্সডিউসার।