7. Sources radioactives d'énergie
Un gramme de radioélément constitue à la fois un réservoir énorme d'énergie et une très faible source de puissance. Toutes les applications énergétiques des sources radioactives découlent de cet apparent paradoxe. L'énergie est essentiellement libérée sous forme cinétique par les rayonnements émis et le recul des noyaux. La puissance P ainsi délivrée par une source de masse atomique M, de période Ta (en années), émettant un rayonnement d'énergie moyenne E (en mégaélectrons-volts), rapportée au curie ou au gramme, est donnée (en milliwatts ou en watts) par les formules :
La puissance décroît comme l'activité, et la moitié de l'énergie est délivrée en une période.
Ces quelques formules indiquent l'ordre de grandeur des puissances disponibles et des activités correspondantes : on voit que l'intérêt principal de ces sources est de délivrer de faibles puissances pendant de longues durées ; aussi exprimera-t-on les besoins énergétiques en watts.ans (8,76 kWh) ou en milliwatts.10 ans (87 Wh) plutôt qu'en kilowatts-heures. C'est sous cette forme que l'avantage éventuel, technique ou économique, de ces sources d'énergie apparaît le plus clairement.
Remarquons que l'énergie contenue dans 1 gramme de plutonium 238 représente 620 kWh, équivalente à celle d'un millier de batteries d'automobile de type courant.
En dehors du cas de l'irradiation (cf. infra), il est rare qu'on utilise cette énergie directement sous forme cinétique ; il est donc nécessaire de la convertir en une autre forme d'énergie. Seule la conversion en chaleur se fait avec un rendement égal à l'unité ; dans tous les autres cas, le rendement est actuellement médiocre.
L'avenir de ces générateurs d'énergie […]
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