Первые ядерные батареи были созданы ещё в 60х-70х годах прошлого века. Но в дело они не пошли из-за очень низкой эффективности. У них кпд был 2.5-3% (а может и того меньше, всего 1.5-2%, я уже не помню точные цифры за давностью лет), а вся остальная энергия выделялась в форме тепла. Батареи работали по следующему принципу. Когда ядро урана распадается на осколки, эти осколки разлетаются с такой скоростью, что внутриядерные силы сдирают с осколков массу электронов, в среднем 18-20 электронов с каждого осколка. И в итоге из одной и той же точки пространства летят собственно осколки деления, новые нейтроны, масса электронов и гамма-излучение. Осколки очень быстро тормозятся внутри рабочего вещества и заряжают его положительным зарядом. А электроны тормозятся намного слабее, поэтому многие электроны вылетают из рабочего вещества и попадают на противолежащий электрод, заряжая его отрицательно. Поэтому между электродом и рабочим веществом появляется разность потенциалов и при замыкании цепи по ней пойдёт электрический ток. В энергетическом балансе на долю кинетической энергии осколков деления приходится до 80% всей энергии деления. А на долю электронов - всего 5-6% энергии. Ясно, что кпд такого способа производства энергии не может превышать этих 5-6%, а с учётом всяких потерь кпд будет ещё меньше (потери возникают прежде всего из-за того, что некоторые электроны остаются внутри рабочего вещества и частично компенсируют его положительный заряд).
Гораздо лучшего результата можно ожидать, если использовать не энергию электронов, а кинетическую энергию осколков деления. Я когда-то очень плотно занимался этой тематикой и разработал таки соответствующий способ, назвав его электроионизационным. Суть способа очень похожа на то, что происходит в ядерых батареях. Используется газовое топливо (гексафторид урана UF6), в котором осколки деления ионизируют молекулы газа, а внешнее электрическое поле разделяет полученные положительные и отрицательные заряды и они оседают на разных электродах. По расчётам, кпд такого способа может достигать 40-50%. Получил патент на изобретение, опубликовал статью во французском научном журнале, а потом началась перестройка, развал СССР и стало не до науки. И сегодня я в этом направлении больше не работаю, т.к. выяснил, что существуют намного более эффективные, дешёвые и чистые источники энергии.
А то, о чём писал Мичман Харитонов, это не ядерные батареи, а изотопные или радиоизотопные. В них происходит не ядерная реакция деления, а обычный распад радиоактивного элемента. Энергия этого распада преобразуется в тепло, а затем тепло обычным термоэлектрическим способом через эффект Пельтье преобразуют в электричество. Такие источники известны давно и часто применяются в военной и космической отрасли. Но их недостаток состоит в том, что в них невозможно замедлить или ускорить реакцию распада, поэтому тепло выделяется постоянно и также постоянно его надо отводить в сторону, иначе генератор расплавится.
