مولد گرما-الکتریکی ایزوتوپی (به انگلیسی: Radioisotope thermoelectric generator) گونه‌ای باتری اتمی است که گرمای به‌دست‌آمده از واپاشی هسته‌ای را به جریان برق تبدیل می‌کند که به اختصار به آن RTG و RITEG گفته می‌شود.
شاید تصور شود که باتری‌های اتمی شبیه راکتور اتمی هستند، اما در واقع طرز کار و فناوری ساخت باتری اتمی ساده است و طرز کار باتری اتمی از رآکتورهای هسته‌ای واقعی خیلی فاصله و محدودیت دارد (گرچه منبع انرژی در هردو به هر حال یک منشاء نهایی دارد: شکافت هسته‌ای).
طرز کار باتری اتمی از نوع RTG با استانداردهای اتمی ساده‌است. بیشتر این باتری‌ها از زوج حرارتی/ترموکوپل برای تبدیل گرمای حاصل از واپاشی هسته‌ای به انرژی الکتریکی استفاده میکنند. محفظه محکمی حاوی ماده رادیواکتیو (پرتوافشان) است که ترموکوپل‌هایی در اطراف دیواره‌های محفظه قرار گرفته‌اند و سر دیگر ترموکوپل‌ها به یک خنک‌کننده متصل شده‌است. واپاشی هسته‌ای سوخت اتمی، گرمایی تولید می‌کند که از طریق ترموکوپل‌ها به سمت خنک کننده جریان پیدا می‌کند که در این فرایند جریان الکتریسیته تولید می‌شود.
البته طول عمر و قابلیت اطمینان ترموکوپل‌ها زیاد است و در برابر فرسودگی و زوال بر اثر پرتوهای هسته‌ای مقاومت خوب دارند، اما کارایی تبدیل انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی در آنها پایین است، تاجایی که کارایی اکثر باتری‌های اتمی در حدود 3 تا 7 درصد بوده و هیچوقت از 10? بیشتر نشده؛ یعنی بیشتر گرمای تولید شده توسط مواد رادیواکتیو به هدر می‌رود. بهرحال روشهای دیگری هم که قابلیت‌های لازم را داشته باشند (ویژگیهایی مثل طول عمر دهها و صدها ساله بدون نیاز به مراقبت و غیره) و کارایی خیلی بالاتری ارائه بدهند، هنوز بصورت کاملاً عملی در دسترس قرار نگرفتن. اما بهرحال با توجه به انرژی رایگان و طولانی مدتی که حجم و وزن کمی از مواد با واپاشی هسته‌ای مناسب تولید میکنند، خوشبختانه تولید باتری‌های اتمی عملی و مقرون به صرفه بوده.
باتری‌های اتمی و رآکتورهای اتمی از فرایندهای اتمی خیلی متفاوتی استفاده میکنند. رآکتورهای تولید انرژی اتمی از شکافت هسته‌ای کنترل شده استفاده میکنند. وقتی یک اتم سوخت اورانیوم 235 یا پلوتونیوم 239 دچار شکافت هسته‌ای می‌شود، نوترون‌هایی آزاد می‌شوند که شکافت‌های بیشتری را در یک واکنش زنجیره‌ای باعث می‌شوند که آهنگ این واکنش‌ها می‌تواند توسطجذب‌کننده‌های نوترون کنترل شود. این یک مزیت است که میزان قدرت تولیدی می‌تواند تغییر داده شود یا برای نگهداری و تعمیر بکلی خاموش شود. اما همچنین یک عیب است که احتیاط لازم دارد تا از عملکرد خارج از کنترل در سطوح خطرناک بالای توان تولیدی اجتناب شود.
واکنش‌های زنجیره‌ای در باتری‌های اتمی رخ نمی‌دهند، بنابراین گرما با یک نرخ کاملاً قابل پیشبینی که بصورت یکنواخت کاهش می‌یابد و فقط به مقدار سوخت و نیمهء عمر آن بستگی دارد تولید می‌شود. یک قدرت تولید شده بر اساس حادثه غیرممکن است. از طرف دیگر گرمای تولید شده نمی‌تواند بر اساس تقاضا تغییر داده یا خاموش شود. منابع کمکی (همچون باتری‌های شارژپذیر) ممکن است برای تامین تقاضاهای ناگهانی بالا مورد نیاز باشند، و خنک‌سازی کافی باید همیشه، شامل زمان پیش از پرتاب و مراحل اولیهء پرواز یک ماموریت فضایی، تامین شود.
باتری‌های اتمی برای شرایط کارکرد بدون متصدی یا بدون نگهداری که حداکثر به چند صد وات توان برای مدتی طولانی نیاز دارند بسیار مناسب هستند. در خیلی از این مکانها استفاده از روشهایی مثل سلول‌های خورشیدی هم مقدور نیست. البته باید در ساخت این باتری‌های اتمی دقت صورت بگیرد که تا مدتها پس از اینکه طول عمر مفید آنها تمام شد، از خطر نشت مواد رادیواکتیو جلوگیری شود.
این کاربردها شامل سامانه‌های ایستگاه‌های زمینی پژوهشی و یا مراقبتی علمی، نظامی و غیرنظامی در مناطق غیرمسکونی و دورافتاده، ماهواره‌ها و کاوشگرهای فضایی، و دستگاه‌های تنظیم تپش قلب کاشتنی هستند.
نخستین باتری اتمی برای کاربردهای فضایی در سال 1961 در Navy Transit 4A spacecraft بکار رفت که اسمش SNAP 3 بود (با قدرت تنها 2?7 وات!). نخستین کاربرد روی زمین از باتری اتمی در سال 1966 توسط نیروی دریایی ایالات متحده در جزیرهء کوچک غیرمسکونی Fairway Rock در آلاسکا بود که این باتری تا سال 1995 درحال سرویس دهی بود و بعد از آن برداشته شد.
باتری‌های اتمی همچنین بوسیلهء نیروی هوایی ایالات متحده برای تامین انرژی حسگرهای راه دور برای سیستم‌های راداری Top-ROCC و Save-Igloo که عمدتاً در آلاسکا واقع شده‌اند استفاده شده‌اند.
در گذشته، سلول‌های پلوتونیوم کوچک (باتری‌های اتمی بسیار کوچک با سوخت پلوتونیوم 238) در دستگاه‌های تنظیم تپش قلب کاشته شده بخاطر اطمینان از یک عمر باتری خیلی طولانی استفاده شدند. تا سال 2004 حدود 90 تا از آنها هنوز درحال استفاده بودند.
ریسک تهدیدهای هسته‌ای با پلوتونیوم 238 وجود ندارند. زیرا ویژگیهایی که باعث می‌شوند پلوتونیوم 238 برای سوخت باتری اتمی مناسب باشد، یعنی انرژی ویژهء آن، موجب می‌شوند تا برای ساخت سلاحهای اتمی بدون کاربرد باشد. پلوتونیوم 238 قابلیت ایجاد شکافت زنجیره‌ای را ندارد. بخاطر نرخ بالایشکافت خودبخودی آن در مقایسه با پلوتونیوم 239، وجود آن حتی بصورت یک ناخالصی باعث افزایش احتمال شروع زودرس واکنش زنجیره‌ای قبل از اینکه شرایط بهینه رخ دهند می‌شود که کارایی سلاح اتمی را بسیار پایین میاورد. یک میزان زیاد از پلوتونیوم 238 همچنین باعث تولید گرما خواهد شد که باید تا زمانیکه بمب استفاده شود از آن دفع شود.
پلوتونیوم 238 در قاعده می‌تواند بعنوان یک مرحلهء سوم برای افزایش قدرت یک اسلحهء گرما-هسته‌ای از نوع شکافت-گداخت-شکافت[1] استفاده شود، اما دلیلی برای استفاده از آن در این نقش وجود ندارد. اورانیوم طبیعی یا حتی اورانیوم ضعیف شده همچنین بوسیلهء نوترون‌های سریع گداخت هسته‌ای شکافته خواهد شد، و در عین حال بسیار در دسترس‌تر است و هنگام نگهداری اساساً هیچ گرمایی تولید نمی‌کند.
تصور می‌شود پلوتونیوم 238 می‌تواند در یک بمب تابشی یا بمب کثیف (بمب‌هایی که بمب اتمی نیستند، اما توسط مواد منفجرهء معمولی مواد پرتوافشان را در محیط پیرامون پراکنده میکنند) برای استفاده از هراس عمومی زیادی که از پلوتونیوم وجود دارد استفاده شود.
