Изотоп водорода может подарить нам батарейки, работающие годы без подзарядки

ТехИнсайдерНаука

Тритий пошел

Сверхтяжелый изотоп водорода может подарить нам батарейки, работающие десятки лет без подзарядки.

Текст: Роман Фишман

Планета Земля со всеми ее водными и воздушными оболочками весит почти шесть секстиллионов тонн – и всего лишь около 300 кг этой массы приходится на тритий. Это крайне редкий изотоп водорода, ядра которого содержат один протон и два нейтрона; он тяжелый и нестабильный, со временем полураспада около 12,3 года. В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы под воздействием космических частиц, которые сталкиваются с атомами летучих газов, а затем накапливается в Мировом океане. Но немалое количество этого элемента появляется на Земле в результате деятельности человека и заканчивает свою жизнь в хранилищах ядерных отходов.

Изотоп

Можно сказать, что тритий преследует атомную энергетику. Он образуется в ходе деления ядер урана в реакторах, появляется во многих других процессах с участием нейтронов – например, при борном регулировании цепной реакции. Здесь это побочный продукт, и не самый безопасный, требующий нейтрализации. Присутствие изотопа водорода на АЭС обязательно отслеживают. «Тритию требуется постоянное внимание, – рассказывает Александр Аникин, заместитель директора отделения ВНИИНМ им. А. А. Бочвара. – Сам по себе это очень подвижный газ, при определенных условиях он способен проникать даже сквозь металлические преграды. Причем чем выше температура, тем больше скорость его диффузии. Поэтому для безопасности тритий выделяют, концентрируют и переводят в твердое состояние, чтобы утилизировать вместе с остальными радиоактивными отходами». Технологии работы с тритием в России появились именно в стенах ВНИИНМ (входит в структуру компании «ТВЭЛ» Росатома), и получили развитие в связи с созданием термоядерного оружия, топливом для которого служит именно тритий. На некоторых реакторах изотоп специально вырабатывают для подобных нужд, хотя это производство трудно назвать массовым. «Когда речь идет о тритии, слово "килограмм" не употребляется: килограмм – это нечто невообразимое, – поясняет Александр. – Обычная скорость получения трития на АЭС в среднем не превышает 1 г в год». И даже такие количества требуют контроля специалистов.

Излучение

Распадаясь, радиоактивные элементы создают разные виды опасного излучения: это могут быть потоки ядер гелия (альфа-излучение), высокоэнергетических фотонов (гамма) и электронов (бета). При распаде трития образуется почти чистое бета-излучение с частицами невысоких энергий. Они неспособны проникнуть сквозь кожу, а в воздухе пролетают всего несколько миллиметров. По словам Александра Аникина, небольшое количество молекулярного трития, даже попав в легкие, за время между вдохом и выдохом не сможет нанести серьезного вреда. Проблема в том, что это водород, а значит, он способен легко встроиться в молекулы воды, оказываясь в жидкостях тела и даже биологических полимерах, включая ДНК. «Грамм трития – это порядка 10 тыс. кюри, при этом максимально допустимое содержание его в воде составляет всего 7600 беккерелей на литр», – добавляет Александр. С учетом того, что 1 кюри соответствует 37 млрд Бк, легко подсчитать, что 1 г этого изотопа способен загрязнить десятки миллионов тонн воды, сделав ее опасной. Неудивительно, что улавливанию и нейтрализации этого элемента уделяется такое внимание. «Конечно, хорошо бы найти тритию полезное применение, – говорит Александр Аникин. – В будущем он станет использоваться в термоядерных реакторах, но пока мы разрабатываем другое направление – источники энергии».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Городские корни Городские корни

По соседству с москвичами и гостями столицы проживают миллионы растений

ТехИнсайдер
Как бывший рабочий колбасного завода открыл свой премиальный бренд экомасел и растит его даже в кризис Как бывший рабочий колбасного завода открыл свой премиальный бренд экомасел и растит его даже в кризис

Евгению Бардину 24 года, и три из них он ведет совсем не «зумерский» бизнес

Inc.
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Шопинг против революции: как изобретатель универмага изменил мир Шопинг против революции: как изобретатель универмага изменил мир

Универсальные магазины были созданы, чтобы предотвратить восстания

Вокруг света
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Рак предстательной железы: симптомы и профилактика Рак предстательной железы: симптомы и профилактика

Этот вид рака — один из самых частых на планете

Psychologies
Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

ТехИнсайдер
Свайп среди чужих: как Tinder изменил нашу жизнь за 10 лет (и изменил ли) Свайп среди чужих: как Tinder изменил нашу жизнь за 10 лет (и изменил ли)

Tinder упростил нашу межличностную коммуникацию — или нет?

Правила жизни
Детальный подход Детальный подход

3D-принтеры приходят на помощь тяжелой промышленности

ТехИнсайдер
Августейшая хозяйка Твери Августейшая хозяйка Твери

Портрет Екатерины был создан во время пребывания сестры Александра I в Твери

Дилетант
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Псалом Псалом

Феноменальный успех пришел к Степновой после выхода книги «Женщины Лазаря»

Правила жизни
Карина-вирус! Карина-вирус!

В это тревожное время героиней обложки стала главная медсестра страны

Maxim
Ученый-медиевист — о судьбе искусства в эпоху Web 3.0 и NFT Ученый-медиевист — о судьбе искусства в эпоху Web 3.0 и NFT

Почему цифровое искусство не столь уж далеко от средневекового

РБК
Свет и блеск Достоевского Свет и блеск Достоевского

Тернистый путь, пройденный Фёдором Михайловичем Достоевским

Наука и жизнь
Как научиться принимать то, что мы не можем изменить Как научиться принимать то, что мы не можем изменить

Отрывок из книги Массимо Пильюччи «Как быть стоиком»

Psychologies
Испытание огнем Испытание огнем

Современные газотурбинные двигатели в гражданской авиации — воплощение хай-тека

Популярная механика
«Работаю над тем, чтобы принять форму груши»: за что мир полюбил Селесту Барбер «Работаю над тем, чтобы принять форму груши»: за что мир полюбил Селесту Барбер

Селеста Барбер — блогер, прославившаяся пародиями на интернет-красавиц

Forbes
Эпоха рыцарей: 5 романов, действие которых разворачивается во времена средневековья Эпоха рыцарей: 5 романов, действие которых разворачивается во времена средневековья

Когда хочется сбежать от реальности и погрузиться в мир великих сражений

ТехИнсайдер
Ученые МГУ создали вирусный фермент, контролирующий активность генов Ученые МГУ создали вирусный фермент, контролирующий активность генов

Новая молекулярная система для управления активностью генов

ТехИнсайдер
Как часто на самом деле нужно мыть голову? Ответ на волнующий вопрос Как часто на самом деле нужно мыть голову? Ответ на волнующий вопрос

Рассказываем, сколько раз в неделю на самом деле нужно мыть голову!

ТехИнсайдер
Пили все, что горит: история алкогольных суррогатов СССР Пили все, что горит: история алкогольных суррогатов СССР

Не пытайтесь повторить. Опыт употребления непищевых жидкостей во времена СССР

Maxim
Спасательный скил: можно ли найти работу в IT без опыта Спасательный скил: можно ли найти работу в IT без опыта

Можно ли комфортно работать в IT, если нужные навыки только формируются?

ТехИнсайдер
Профессор Гарварда назвала 3 признака пассивно-агрессивного поведения в рабочей переписке Профессор Гарварда назвала 3 признака пассивно-агрессивного поведения в рабочей переписке

Большинство недопониманий в переписке люди придумывают

Inc.
Главные писатели-эмигранты из России. Узнаете ли вы всех? Главные писатели-эмигранты из России. Узнаете ли вы всех?

Самые знаменитые "культурные" эмигранты

ТехИнсайдер
Рыба в газировке: почему через 80 лет исчезнут 90% морских обитателей Земли Рыба в газировке: почему через 80 лет исчезнут 90% морских обитателей Земли

Уже к 2100 году может начаться массовое вымирание

Вокруг света
Малые, да золотые Малые, да золотые

Небольшие самобытные города Золотого кольца, в которые стоит приехать

Лиза
Неумелые и растерянные: как реклама создает стереотипы о женщинах Неумелые и растерянные: как реклама создает стереотипы о женщинах

Сексизм в рекламе выражается не только в сексуальной объективации женщин

Forbes
Зачем военно-морскому флоту США понадобились самолеты F-14... И почему их вскоре списали Зачем военно-морскому флоту США понадобились самолеты F-14... И почему их вскоре списали

Решения американского командования зачастую оказываются абсурдными и глупыми

ТехИнсайдер
Корея против Кореи Корея против Кореи

Эту войну называют «забытой». В Советском Союзе о ней мало писали и говорили

Дилетант
Открыть в приложении