原子核从其稳定性可分为稳定原子核和不稳定(或放射性)原子核两类。不稳定的原子核都会自发地转变成另一种核而同时放出射线，这种变化叫放射性衰变。核电池就是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如粒子、粒子和射线)的能量或由它们所引起的热效应、光效应或电离作用等来产生电能的一种装置，又称为同位素电池。很重的原子核在分裂为两块或更多块的同时，会放出很多能量，称为裂变能，原子弹、核电站都是利用裂变能的成功例子；很轻的两个原子核聚合成一个较重的原子核，放出的能量更大，称为聚变能，氢弹、太阳高温就是利用的聚变能。但核电池既不是利用裂变能，也不是利用高温高压下的聚变能，它是利用射线能量来发电的。

　　核电池有两个令人喜爱的特点: 一是衰变时放出的能量大小、速度，不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场的影响，因此，核电池以抗干扰性强和工作准确可靠而着称。另一个特点是衰变时间很长，这决定了核电池可长期使用。放射性同位素的半衰期大多都长达数十年到数百年，这就决定了核电池能够使用数十年之久。

　　另外，同位素在自然衰变中放出的能量比一般物质发生化学反应释放的能量大得多，这就使核电池在体积上有独特优势。近年来核电池的快速发展来自于多方面因素的推动，如:进入深太空探测的航天器无法应用太阳能电池；人体内心脏起搏器的动力源需长时间供电；极地、深海等极端条件下探测时使用的动力源需要在很大的温度范围和恶劣的环境中工作……核电池的特点使其成为最佳的选择，如航天技术中使用的核电池经历木星周围的高辐射带、月球上的极端温度、火星上的严重尘暴，历时数十年，仍能正常工作。

　　核电池的缺点是目前发电效率偏低(约为10%)，价格昂较贵；同时放射性同位素有放射性污染，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，电性能都要衰减。

　　核电池可以分割成三大部分：1、核反应堆；2、磁流体发电；3、热力循环系统，再有一个附属部分即防辐射、隔热，耐高温、耐压的材料的选择。

　　1、核反应堆便是使链式反应能够有控制地进行的装置，也称原子反应堆或反应堆。核反应堆分为两大部分：反应堆和热交换器。

　　反应堆主要由核燃料、减速剂、控制棒、载热剂和保护层组成。

　　减速剂是在反应堆中用来降低中子速度的物质，使中子减速一般使用碰撞的方式。

　　控制棒是用来控制链式反应速率和功率大小的装置，一般用能够强烈吸收中子的物质来做的。