据美国《信号》杂志网站报道，美国陆军研究实验室（ARL）正在开发以放射性同位素氚为动力的原型电池，其寿命可能会持续几十年或更长时间。长寿命电源可减轻战场后勤负荷，延长为传感器和通信节点供能的时间，提供增强的态势感知，为作战人员提供当前不存在的作战选项。研究团队计划于2014年开始现场测试原型电池。首先从小型现场试验开始，在较小地点进行，如布拉格堡，能将这些同位素电池运送到其他设施。该技术可能会在五年内实现。
放射性同位素电池：人类在放射性同位素的创造性应用
通常不稳定（即具有放射性）的原子核会发生衰变现象，在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。当放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子，如果正确利用的话，能够产生电流。放射性同位素电池又叫核电池，是利用放射性同位素衰变放出载能粒子（如α粒子、β粒子和γ射线）并将其能量转换为电能的装置。
按提供的电压的高低，放射性同位素电池可分为高压型（几百至几千伏）和低压型（几十毫伏-1伏左右）两类。按能量转换机制，可分为直接转换式和间接转换式。具体而言，包括直接充电式核电池、气体电离式核电池、辐射伏特效应能量转换核电池、荧光体光电式核电池、热致光电式核电池、温差式核电池、热离子发射式核电池、电磁辐射能量转换核电池和热机转换核电池等。其中直接充电式核电池、气体电离式核电池属于直接转换式，应用较少。目前，应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。放射性同位素电池取得实质性进展始于20世纪50年代，由于其具有体积小、重量轻和寿命长的特点，而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响。因此，它可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作。
此前已经有放射性同位素电池应用于军事或者航空航天领域，但是体积往往很大。过去在电池的研发过程中面临的重大难关之一，就是为了提高性能，电池大小往往比产品本身还大。由美国密苏里大学计算机工程系教授权载完（音）率领的研究组成功为“放射性同位素电池”瘦身，研发出的“放射性同位素电池”体积小但电力强。但权载完教授组研发出的放射性同位素电池只是略大于1美分硬币（直径1.95厘米，厚1.55毫米），但电力是普通化学电池的100万倍。密苏里大学研究团队称他们研制小型放射性同位素电池的目的，是为微型机电系统或者纳米级机电系统找到合适的能量来源。
如何为微型或纳米级机电系统找到足够小的能量来源装置，同微型装置一样是一个热门研究领域。放射性同位素电池的另一诱人之处是，提供电能的同位素工作时间非常长，甚至可能达到5000年。放射性同位素电池有放射性污染，必须妥善防护；而且一旦电池装成后，不管是否使用，随着放射性源的衰变，电性能都要衰降。
发放射性同位素电池将航天器“送到”了太阳系边缘
从上世纪中叶起，美国在“先驱者”10号、11号探测器，“旅行者”1号、2号探测器，木星和土星探测器中，都使用了同位素温差发电器作为电源。就是因为采用核电源，美国“旅行者1号”行星探测器，才创造了世界卫星远航史上的辉煌纪录。目前它是离地球最远（飞行约近200亿公里）和飞行速度最快的人造卫星。它用了36年的时间，飞行到了太阳系的边缘。
第一个放射性同位素电池是在1959年1月16日由美国人制成的，它重1800克，在280天内可发出11.6度电。在此之后，放射性同位素电池的发展颇快。1961年美国发射的第一颗人造卫星“探险者1号”，上面的无线电发报机就是由放射性同位素电池供电的。1976年，美国的“海盗1号”、“海盗2号”两艘宇宙飞船先后在火星上着陆，在短短5个月中得到的火星情况，比以往人类历史上所积累的全部情况还要多，它们的工作电源也是放射性同位素电池。因为火星表面温度的昼夜差超过100℃，如此巨大的温差，一般化学电池是无法工作的。
苏联在1967-1982年期间，共发射了24颗核动力卫星，都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀235为燃料的热离子反应堆，核能功率为5-10千瓦。不过核动力并不是用来驱动卫星，只是利用放射性元素衰变时放出的热量，通过热电偶产生电能给卫星上的设备供电。这些核动力卫星，多在200多公里的低轨道上工作，完成任务后核反应堆舱段与卫星体分离，并将小型火箭推到大约1000公里的轨道，可运行600年。1978年1月24日，苏联“宇宙”954号核动力卫星发生故障，核反应堆舱段未能升高而自然陨落，未燃尽的带有放射性的卫星碎片散落在加拿大境内，造成严重污染。1983年1月“宇宙”1402号核动力卫星发生类似故障，核反应堆舱段在南大西洋上空再入大气层时完全烧毁。
随着后来美苏太空竞赛的冷却，人类探索深空的脚步放缓。由于在近地轨道，放射性同位素电池的性价比不及太阳能电池，此外，目前全球钚238主要产自俄罗斯，燃料来源的局限也延缓了放射性同位素电池的发展、应用。
放射性同位素电池的应用呈现出广阔“空间”
美国陆军研究实验室是一个独具特色的军方企业性实验室。美国陆军研究实验室提出要借助合作协议在私营部门建立卓越中心，这样，军队的科学家和工程师们可以在规划、管理及实际工作中积极合作。合作协议被授予公司和大学组成的联合团体。由于主要的电信和电脑公司在技术保护方面的经验，陆军每一个联合团体由工业企业主导。
美国陆军研究实验室正在开发的以放射性同位素氚为动力的原型电池，其寿命可能会持续几十年或更长时间。与化学电池相比，这种新方法会明显减少电池更换，降低后勤负担。当前原型电池仿照军用BA-5590电池，为一个2英寸×4英寸×3英寸的立方体，使用与当前化学电池相同的连接器。而由于同位素本质，未来原型电池可以做得更小、更轻。同位素电源可提供比化学电池大5个数量级的能量密度。该新型电池有13年的半衰期（使用一半电量所用时间）。
项目专家李兹称，如果正确规划任务，经过最初13年电池会剩余一半电量，再过13年电池会剩余25%的电量。当前原型电池使用的是氚同位素，但研究人员计划最终使用其他能续航更长时间的同位素。化学电池在不使用的情况下会在10年后降解，而对于衰减同位素，镍63能持续100年，镅能持续432年。低剂量同位素是安全的。原型电池使用了作战人员安全级别，并且安全性将继续提高。同位素与更好的能量转换器匹配可使该装置更高效，减少同位素的需求量，提高安全性。
研究团队计划于2014年开始现场测试原型电池。首先从小型现场试验开始，在较小地点进行，如布拉格堡，能将这些同位素电池运送到其他设施。该技术可能会在五年内实现，提高战场感知能力。其他军种也对该电池表现出兴趣，但陆军对无人值守地面传感器的需求一直是研究关注的焦点，陆军希望把这些传感器部署在世界上许多可能只能到达一次的地方。此外，该技术还可用于商业目的，埋在桥梁或建筑物内部的电源和传感器可持续检查材料的稳定性。
目前，放射性同位素电池的用武之地不仅仅局限于太空。高山、深海、南北极乃至人体中到处可以找到它的影踪。心脏起搏器用的放射性同位素电池重量仅40克，体积很小，寿命可达十年，为病人免除了经常做开胸手术的痛苦。在极地、海岛、高山、沙漠、深海等条件恶劣、交通不便的地方都可以有放射性同位素电池大显身手之地。自动无人气象站、浮标和灯塔、地震观察站、飞机导航信标、微波通讯中继站、海底电缆中继站等都可以使用免维护、长寿命的RTG供电。仅俄罗斯的北极海岸地区就有386个使用锶90的放射性同位素电池运行，为导航设施供电。
