Современные обычные атомные электростанции работают подобно тепловым станциям, с той лишь разницей, что тепло вырабатывается не угольным котлом или нефтяной топкой, а атомным реактором. То есть распад или деление атомных ядер преобразуются в тепло и уже посредством пара движут электрогенераторы. В итоге КПД атомной электростанции составляет 30-40%. Можно избежать теплового цикла и преобразовывать энергию первичных частиц деления или распада ядер непосредственно в электрическую. Оставшуюся часть непреобразованной первичной энергии можно сбрасывать в виде тепла и использовать для теплоснабжения. Прямой нетепловой цикл позволяет увеличить КПД технологические цепочки и создать потенциально новые конструкционные решения. Реализация цикла преобразования распада или деления ядра в электроэнергию открывает возможности создания низкотемпературных источников энергии, обладающих повышенной технологической безопасностью и длительным ресурсом при функционировании в экстремальных условиях. В целом этот цикл можно воспринимать как альтернативу развития современной концепции атомной и радиоизотопной энергетики.

Современное применение радиоизотопной энергии

Первой в своем роде установкой стала построенная в России экспериментальная энергетическая установка – «Ромашка». Её строительство было начато еще 14 августа 1964 года в Москве. Сейчас российские конструкторы работают над созданием установки с реактором и термоэмиссионным преобразователем. Проводятся эксперименты с различными типами установок для прямого преобразования атомной энергии, выделяющейся при делении урана в электрическую энергию тепла и в США. Пока идет разработка крупных энергоносителей, малые радиоизотопные источники тока уже сегодня используются не только в науке и технике, но и в повседневной жизни. В медицине миниатюрные радиоизотопные источники тока используют в кардиостимуляторах. Ранее пациентам приходилось терпеть операции по замене химических элементов питания каждые пол года, теперь радиоизотопный элемент с плутонием 238 может обеспечить непрерывную работу в течение 10 лет. Основным преимуществом таких источников тока является их вес. К примеру, используемая на борту одного из навигационных спутников система, обеспечила в течение 5 лет количеством энергии эквивалентным выработке пятитонной обычной батареи. Из этого можно сделать вывод, что будущее энергетики за прямым преобразованием ядерной энергии.